Naturalista, biogeógrafo y geógrafo físico español, uno de los fundadores de la ciencia del suelo en España y un adelantado de la ecología. Entre 1912 y 1915 trabajó en un mapa de Gredos a escala 1:50.000, y notó que en el mapa del Instituto Geográfico faltaban detalles topográficos. En su mapa, Villar escribió: el relieve es absolutamente original, y lo mismo la mayor parte de la toponimia. En el mismo período estudió también la geografía de la región, con ocasión de lo cual describió quince especies nuevas de plantas; en botánica, fue discípulo de Eduardo Reyes Prósper. En todos los campos que cultivó, se preocupó de introducir la moderna terminología científica en el léxico castellano. Como ecólogo, introdujo las nociones de Frederic E. Clements de sucesión, formación y clímax de las plantas en la literatura española. Aplicó los conceptos de Clements en un importante estudio de 1925, en el que mostró la falsedad de la caracterización que H. M. Willkomm hizo de la meseta central como estepa. La palabra procede del sur de Rusia, donde se aplica a formaciones herbáceas con máximo pluvial en verano; concluyó aplicarla a nuestras formaciones leñosas con mínimo de lluvia estival. Describió las etapas de la sucesión de las plantas en la meseta, según la nomenclatura de Clements, y situó toda la discusión en un contexto darwinista, afirmando que quizá sería más apropiado hablar de modelos específicos de competencia que de asociaciones: de sus respectivos medios y condiciones para luchar, resulta el papel a que cada especie queda reducida en cada etapa sinecial de la serie. Para él la biogeografía estaba estrechamente relacionada con la ciencia del suelo o edafología. Como miembro del Congreso Edafológico Internacional, fue elegido para organizar la sección española, que se formó en 1925 como Comisión de Edafología y Geobotánica. El programa científico concebido por Villar incluía la realización de un mapa edafológico de España y, en biogeografía: 1) el estudio de la ecología de las especies individuales; 2) biogeografía general; 3) sinecología, o estudio de las asociaciones del paisaje vegetal español; y 4) la síntesis: la Geografía botánica sinecológica del país.
