Влияние на предков коми сложившегося к началу X века на Средней Волге государства волжских булгар не было столь значительным, как на их южных родичей по языку, удмуртов (см.), на сегодняшний день в коми языках обнаружено не более трёх десятков булгарских (древнечувашских) заимствований. Влияние сменившего булгарский язык в Среднем Поволжье в XIV—XV веках татарского языка коми диалектов непосредственно, по-видимому, не коснулось. Это связано не только с отдалённостью земель коми от поволжских центров, но и — в большей степени — с тем, что уже с XI—XII веков начинаются контакты предков коми с восточными славянами, в первую очередь с новгородцами, и древнерусский, а затем и русский язык начинают играть на севере пермского ареала ту роль, которую играли тюркские языки на юге. Очевидно, с доминированием различных в языковом, этнокультурном, политическом и конфессиональном отношении внешних воздействий связано окончательное обособление севернопермских (докоми) диалектов от южнопермских (доудмуртских).

Видимо, уже в XII веке группы коми, обитавшие по Югу, Северной Двине, Пинеге, Выми, средней и нижней Вычегде (Пермь Вычегодская), Лузе (Лузская Пермца), находились в зависимости от Новгорода, а по крайней мере с 1178 года (основание Всеволодом Большое Гнездо крепости Гледень возле нынешнего г. Устюга Великого) попадают под власть владимирских князей. В XIV веке эти земли перешли под руку князей московских. Следует полагать, что со стремлением Москвы окончательно закрепиться на северо-востоке была связана миссионерская деятельность Св. Стефана Пермского (приехал из Великого Устюга в Пырос, ныне — г. Котлас в 1379 году, умер в 1396 г.), крестившего коми, живших по Вычегде, Сысоле и Выми. Особой заслугой Св. Стефана Пермского является создание коми азбуки и работа по переводу богослужебных книг и созданию соответствующей терминологии для коми языка, благодаря чему мы располагаем сегодня письменными памятниками коми языка XV—XVII веков (древнепермский язык).

Обращение в лоно православной церкви, образование Усть-Вымской епархии (в конце XVI века упразднена, а её территория подчинена Вологодской епархии — возможно, с этим актом связано прекращение письменной древнепермской традиции и забвение стефановской азбуки), создание письма и культового языка способствовали консолидации коми народа и его органичному врастанию в экономическую, социально-политическую и духовную жизнь складывающегося Российского государства.

В житии Св. Стефана, написанном сразу после его смерти священником Епифанием Премудрым, содержится первое упоминание этнонима зыряне — в форме сырняне (искажённое сырияне), среди прочих групп населения Пермской земли (это понятие здесь включало в себя земли по Вычегде, Вятке и верхней Каме). Наиболее вероятной гипотезой относительно происхождения этого названия представляется высказанная более ста лет назад акад. А. Шёгреном и подкреплённая новыми аргументами в 1980-е годы А. К. Матвеевым, согласно которой оно восходит к прибалтийско-финской основе *s"urj"a со значением «край, сторона». Развитие *s"urj"a > сырьяне > зыряне иллюстрируется переходными формами типа вепс. si'r- «рядом, около, с краю (основа послелога и наречия)» — возможно, непосредственным источником русского слова был вепсский язык — и рус. (арханг.) зырь «шалун, бездельник, хулиган» — чистая основа без суффикса -ян(ин), а также — формой с начальным *s- (а не z-) в житии Св. Стефана Пермского (см. выше). Гораздо менее обоснованной и, мягко говоря, странной как с историко-географической, так и с лингвистической точки зрения, выглядит отстаиваемая К. Редеи гипотеза о происхождении рус. зыряне от обско-угорского *ser"an «коми» (манс. (С) saran, (Пел.) srn, хант. (Каз.) saran, (Вас.) ser"an), которое он, в свою очередь, возводит к среднеиранскому *zray-an «морской, приморский (житель)». Скорее всего, обско-угорские названия коми заимствованы из русского.

Христианизация коми продолжалась параллельно с закреплением власти Москвы на их землях при преемниках Св. Стефана Пермского. Так, епископ Иона в 1462 году крестил Великую Пермь — предков нынешних коми-пермяков. В 1472 году русский князь Фёдор Пёстрый захватил Чердынь и другие верхнекамские городки, и созданное им Пермское княжество, в числе верхушки которого имелись не только русские, но и (если не в основном) коми-пермяцкие «бояре», находилось в вассальной зависимости от московского царя до 1505 г., когда сепаратистские попытки пермских князей были пресечены московским войском, и территория Перми Великой перешла под управление назначаемого из Москвы воеводы.

Таким образом, видимо, к концу XV — началу XVI века подавляющее большинство коми было крещено и прочно включено в состав Российского государства. Это, безусловно, отразилось на традиционной духовной культуре коми, для которой характерно существование своеобразной и очень устойчивой народно-христианской традиции, весьма близкой севернорусской, а также — на традиционной материальной культуре, начиная с жилища и поселения и кончая декоративно-прикладным искусством, и в языке, изобилующем разновременными русскими заимствованиями. В XVII веке коми, как и всё население Русского Севера, оказались вовлечены в церковный раскол, и с этого времени среди них распространено старообрядчество (среди удорцев и на Печоре, в основном — поморское согласие).

Одновременно с установлением московской власти на коми землях в течение XII—XVI веков происходили изменения в расселении коми: постепенно ассимилировались русскими западные группы, жившие по рр. Югу и Северной Двине. С другой стороны, происходило расселение коми на север (по рр. Вашке, Мезени, Пинеге — последние довольно быстро обрусели), позднее (XVI—XVIII века) — на восток (вверх по Вычегде) и северо-восток (на Ижму и верхнюю Печору). Так к XVI веку складывается большинство сегодняшних территориальных групп коми-зырян: удорцы на Вашке и Верхней Мезени (коми udorasa), вымцы (коми jemvatas) на Выми, нижневычегодцы (ezvatas), сысоличи (siktilsa) по Сысоле, лузцы на Лузе и Летке (luzsajas), позднее — в XVII—XVIII веках формируются северо-западные группы: верхнепечорцы (pe'cerasa) на Верхней Печоре и ижемцы (i'zvatas) на Ижме. Коми самоназвания этих групп происходят от названий соответствующих рек и собирательных суффиксов -tas, -sa. Граница между зырянами и пермяками в этот период ещё не совпадала с нынешней, и сами эти названия служили ещё не в качестве этнонимов, а скорее для обозначения территориальных групп: пермяками назывались коми, жившие на Верхней Каме (территория Перми Великой) или соседних (южных для коми) территориях, или относительно поздние выходцы с тех земель. Так, например, летские коми, говорящие на лузско-летском коми-зырянском диалекте, местами практически по сей день называют себя пермяками, а лузские коми называли себя так ещё в XIX веке.

Можно предположить, что примерно к XVI же веку сложились и две обособленные группы коми-пермяков: зюздинцы, живущие на Верхней Каме в Афанасьевском районе Кировской области (несколько тысяч человек), говорящие на верхнекамском диалекте коми-пермяцкого языка и сегодня в значительной мере обрусевшие, и язьвинцы, живущие отдельно от основного коми массива по р. Язьве в Красновишерском районе на северо-востоке Пермской области (не более 4000 человек), куда они переселились, как можно полагать судя по первой фиксации населённых пунктов на р. Язьве, во второй половине XVI века. Коми-язьвинцы говорят на совершенно особом диалекте (в немецкоязычной литературе известном также как «восточнопермяцкий», ost-permische), сохранившем, в частности, старые особенности вокализма, который, хотя и считается коми-пермяцким, на самом деле может быть противопоставлен всем остальным коми диалектам. По вероисповеданию язьвинцы являются старообрядцами.

Уже с XV века коми выступают вместе с русскими в борьбе против военных походов манси на Пермь Великую и Вычегду (см. раздел о манси), а с XVI века коми становятся активными участниками русской миграции на восток — на Урал и в Сибирь. По данным переписей в XVII веке до трети мужского населения из отдельных коми регионов (в особенности — с Выми) уходило в Сибирь. В Сибирских летописях сообщается, например, что проводниками Ермака во время его сибирских походах были зыряне, судя по русским документам, эта функция сохранялась за ними и в дальнейшем. Значительное число сибирских топонимов, образованных от основы зырян- и от коми формантов (типа Обдорск — ср. коми dor «край, берег») возникли именно в этот период. Видимо, уже с XVI—XVII веков, в связи с экспансией коми в Сибири начинается проникновение многочисленных заимствований из коми языка в обско-угорские, каковых сегодня выявлено более трёх сотен в хантыйском и столько же в мансийском языке, и которые отражают многочисленные реалии восточноевропейской материальной и духовной культуры, принесённые коми в Сибирь. Непосредственные контакты хантов и манси с сибирскими коми продолжаются до сих пор.