19世纪的头几年深受法兰西皇帝拿破仑一世（波拿巴）扩张和战争的折磨。1815年，随着拿破仑的失败，欧洲政府在维也纳议会聚会，在欧洲重建和平与力量的平衡。1848年带来了广泛的革命——部分是1846—1848年间的经济危机造成的结果，而这场经济危机又与爱尔兰马铃薯大面积歉收、整个欧洲由于干旱造成谷物减产以及由此引起的经济低潮有关。食物短缺、物价飞涨和失业为反叛准备了条件。
再有，人民愤怒、饥饿、因失去权力而涣散，社会主义理想在法国工人中获得广泛认可。1848年6月，在一场法国工人起义中，至少有1500人被杀，8500人受伤，成千上万人被关进监狱。但还是为每个男人争取到了选举权（尽管还远远谈不上妇女的选举权），选举权不再限于土地所有者，这是为权利平等而斗争的一个重要里程碑。在奥地利、匈牙利和意大利，也爆发了其他起义。
与此同时，工业化以及由此引发的对于廉价原材料的贪婪需求，导致世界范围的帝国主义越来越强大。
然后，就和现在一样，科学有时在战争中为政府服务，但是大多数情况下，科学依然独立于国际政治，并处于社会经济增长和工业化的核心地位。正如我们所见，19世纪产生了一种新的联盟——一个真理追求者的国际知识阶层联盟，它跨越了国家边界，克服了国家间对立的狭隘观念。
科学的不断职业化——因为越来越多的男女科学家靠他们的科学工作谋生——和科学成果（以及危害）在公众的心目中扮演了越来越突出的角色。地质学家改变了采矿业；物理学家对利用能量的方式提出了新的见解，与此同时，生物学的进展有可能在医学和健康科学领域产生重要突破。
工业革命作为科学发现最广泛的运用，完全改变了19世纪人们生活和工作的方式。工业革命开始于18世纪的英国，源于纺织业的机械化，随着瓦特的蒸汽机（完成于1781年）在工业和运输业得到越来越多的应用，工业革命于19世纪达到了高潮。1804年，特莱威狄（Richard Trevithick，1771—1833）在英国建造了一台机车，拉着五辆满载的车厢沿着轨道行驶了95英里。1814年，伟大的铁路先驱斯蒂芬森（George Stephenson，1781—1848）引进第一台蒸汽机车。不久，当工厂由于蒸汽动力的使用而产量大增，从而带动运输需求的日益高涨时，铁路开始逐渐遍布于欧洲和北美等地。曾经的乡村如今成为城镇，并且正在发挥越来越重要的作用。总之，经过19世纪，科学成了所有进步的中心，成了工业和知识增长的催化剂。
但是，工业化也使得工人的处境倍加艰难，因为雇主要求工人在不安全的条件下工作更长时间，得到的报酬却少得可怜。工业革命带来的并不都是辉煌，那些因为新发明而失去工作，或者还要忍受恶劣条件的人们，很快就对科学和技术的进步充满憎恨。
但是总的来说，工业化还是大大增进了货物的供给，使大多数人都能从中得利。运输的改善带来了流动的便利，原先难以沟通的地区就此连成一片，从农场、工厂到市场的渠道大大畅通。特别是在英国，经济条件的改善带来了新的机会和更好的生活质量。
结果是，科学在公众心目中的地位明显突出，从19世纪30年代开始，科学演讲大受欢迎。在1859年11月底，达尔文的《物种起源》出版，第一天就销售一空。业余及专业的科学团体或学会不断涌现。有一个组织，叫做英国科学促进会，创建于1831年，有一位名叫惠维尔（William Whewell，1794—1866）的人在1833年造了一个新名词“科学家”来表示它的会员，从而代替了以前的自然哲学家。
这是一个科学和科学家都已进入成熟的年代，实验方法和实验步骤益趋复杂（这一趋势持续到了20世纪），以至到19世纪末，业余科学家的时代宣告结束。出于需要，有史以来科学家基本上成为全职专业人员，通常都是专家，而不是兼职的业余爱好者或者多面手。他们开始需要外界的财政支持，即使只是为了获得实验所需的设备。他们还需要正规的训练，以便与本专业保持同步，因为研究领域已变得越来越专业化，并分成各个学科，如化学、物理学、天文学、生物学，以及它们的分支，如有机化学和遗传学。
法国哲学家卢梭在19世纪开始前充当了浪漫主义运动的先锋。科学家也开始分化成理论家和实验家，特别是在物理科学领域。这并不完全是新的趋势。伟大的天文学家、17世纪大理论家开普勒曾经站在第谷的肩上。第谷是伟大的天文观测家，曾经收集了众多的数据，开普勒正是根据这些数据作出自己的结论。伟大的综合家牛顿也是站在实验家伽利略的肩上。但是到了19世纪，实验家和理论家的互动关系变得更加突出。实验家和理论家的角色很难由同一个人胜任，因为头绪太多或涉猎面太广而难以一网打尽。研究方法如此之多样，以至同一个人常常难以胜任。有多少人能够兼具两种能力——一方面是优秀实验家所需要的细致和耐心；另一方面是理论家所需要的广博和抽象，以便从似乎毫不相干的概念中看出联系，并通过解释和综合引出结果？
这也是一个科学不断走向复杂化的时代，不仅在诸如化学、物理学、天文学、生物学、心理学和有机化学之类的特殊学科中。特别是，经历了18世纪惊人的进步之后，化学和地质学领域达到了新的成熟。各门学科之间的边界或多或少已被确定，类似于“文艺复兴时代”，或诸如18世纪的通才人物，如普里斯特利、笛卡儿和富兰克林都已让位给专家的出现。19世纪30年代，赫歇尔仍然可以选择成为多面手，不仅在天文学，而且在化学和数学方面均作出贡献。但是，他已经是例外。科学已经变得如此复杂，对于个人来说，如果不深入钻研某一领域或学科，则很难作出重大的贡献。
但是19世纪也是科学走向综合的伟大时代。从希腊时期以来，科学家一直在寻找少数几个简单的基本原理，以解释物理宇宙和居住其间的生物体中似乎互不相关的复杂细节。到19世纪，万川归一的势头势不可挡，似乎已有一种强烈的暗示表明，每件事情都可以归之于少数几个解释性理论——如果不是只用一个的话。
物理学家对此体会尤为深刻。牛顿在17世纪就已证明，苹果的下落和月亮的周期性运动，原来受制于同一个力，这两件事看似无关（多少世纪都未看出其间的联系）。富兰克林在18世纪证明，从铁栏杆受到的静电电击与头顶上的闪电原来也是同一回事。
牛顿写道：“我希望我们可以从力学原理中用同样的推理说明其余的自然现象，因为我认为有许多理由可以推测它们也许服从同样的力。”
19世纪科学家渴望找到比牛顿设想更为深层的内容，发现更具包容性的概念。他们做到了。
原子论于19世纪初在道尔顿的指导下重现，它就是还原论者的信念——希望把自然界中所有复杂的物质形式都还原为少数几个基本粒子，这些基本粒子又服从少数的基本定律。