В первые годы своей деятельности Георгий Петрович уделял основное внимание географической изменчивости, — пересмотру систематики отдельных групп и видов птиц.
Эта работа была крайне необходима, так как к тому времени было описано большое число новых форм (подвидов и даже видов), которые выделялись нередко без должного основания. Это чрезвычайно затрудняло занятие орнитологией и по существу лишало ее научной основы. И то, что сейчас в данной области существует относительный порядок, это — в значительной степени заслуга Георгия Петровича. С самого начала своей работы Г. П. Дементьев придерживается прогрессивной, так называемой широкой концепции вида. Свое, основанное на изучении обширного материала представление о виде и его подразделениях Г. П. изложил в опубликованной еще в 1936 году статье «К вопросу о границах основных систематических категорий». К проблеме вида Г. П. возвращается и позднее — в 1946 и 1954 годах. Особенно интересна статья 1946 года, в которой он развивает концепцию целостности организма и на этой основе ставит задачи систематических исследований.
Результаты изучения географической изменчивости птиц Г. П. Дементьев нередко публиковал и за рубежом, чем весьма способствовал установлению научных связей с заграницей, а с 1932 года начал печатать на французском языке периодические обзоры советских орнитологических работ. Известным завершением этих публикаций явилась вышедшая в 1935 году в Париже книга Systema avium rossicarum (т. I), включавшая обзор трех отрядов птиц фауны СССР: хищных, сов и воробьиных (вторая, заключительная часть этой книги выходит из печати в текущем году).