牛顿不但擅长数学计算，而且能够自己动手制造各种试验设备并且作精细实验。为了制造望远镜，他自己设计了研磨抛光机，实验各种研磨料。公元1668年，他制成了第一架反射望远镜样机，这是第二大贡献。公元1671年，牛顿把经过改进得反射望远镜献给了皇家学会，牛顿声名大震，并被选为皇家学会会员。
反射望远镜的发明奠定了现代大型光学文望远镜的基础。
同时，牛顿还进行了大量的观察实验和数学计算，比如研究惠更斯发现的冰川石的异常折射现象，胡克发现的肥皂泡的色彩现象，“牛顿环”的光学现象等等。
牛顿还提出了光的“微粒说”，认为光是由微粒形成的，并且走的是最快速的直线运动路径。他的“微粒说”与后来惠更斯的“波动说”构成了关于光的两大基本理论。此外，他还制作了牛顿色盘等多种光学仪器。
牛顿是经典力学理论的集大成者。他系统的总结了伽利略、开普勒和惠更斯等人的工作，得到了着名的万有引力定律和牛顿运动三定律。
在牛顿以前，天文学是最显赫的学科。但是为什么行星一定按照一定规律绕太阳运行？天文学家无法圆满解释这个问题。万有引力的发现说明，天上星体运动和地面上物体运动都受到同样的规律——力学规律的支配。
早在牛顿发现万有引力定律以前，已经有许多科学家严肃认真的考虑过这个问题。比如开普勒就认识到，要维持行星沿椭圆轨道运动必定有一种力在起作用，他认为这种力类似磁力，就像磁石吸铁一样。1659年，惠更斯从研究摆的运动中发现，保持物体沿圆周轨道运动需要一种向心力。胡克等人认为是引力，并且试图推到引力和距离的关系。
1664年，胡克发现彗星靠近太阳时轨道弯曲是因为太阳引力作用的结果；1673年，惠更斯推导出向心力定律；1679年，胡克和哈雷从心定律和开普勒第三定律，推导出维持行星运动的万有引力和距离的平方成反比。
牛顿自己回忆，1666年前后，他在老家居住的时候已经考虑过万有引力的问题。最有名的一个说法是：在假期里，牛顿常常在花园里小坐片刻。有一次，像以往屡次发生的那样，一个苹果从树上掉了下来……一个苹果的偶然落地，却是人类思想史的一个转折点，它使那个坐在园里的人的头脑开了窍，引起他的沉思：究竟是什么原因使一切物体都受到差不多总是朝向地心的吸引呢？牛顿思索着。终于，他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。
牛顿高明的地方就在于他解决了胡克等人没有能够解决的数学论证问题。
1679年，胡克曾经写信问牛顿，能不能根据向心力定律和引力同距离的平方成反比的定律，来证明行星沿椭圆轨道运动。牛顿没有回答这个问题。1685年，哈雷登门拜望牛顿时，牛顿已经发现了万有引力定律：两个物体之间有引力，引力和距离的平方成反比，和两个物体质量的乘积成正比。
当时已经有了地球半径、日地距离等精确的数据可以供计算使用。牛顿向哈雷证明地球的引力是使月亮围绕地球运动的向心力，也证明了在太阳引力作用下，行星运动符合开普勒运动三定律。
在哈雷的敦促下，1686年底，牛顿写成划时代的伟大着作《自然哲学的数学原理》一书。皇家学会经费不足，出不了这本书，后来靠了哈雷的资助，这部科学史上最伟大的着作之一才能够在1687年出版。
牛顿在这部书中，从力学的基本概念（质量、动量、惯性、力）和基本定律（运动三定律）出发，运用他所发明的微积分这一锐利的数学工具，不但从数学上论证了万有引力定律，而且把经典力学确立为完整而严密的体系，把天体力学和地面上的物体力学统一起来，实现了物理学史上第一次大的综合。
牛顿的研究领域非常广泛，他除了在数学、光学、力学等方面做出卓越贡献外，他还花费大量精力进行化学实验。他常常六个星期一直留在实验室里，不分昼夜的工作。他在化学上花费的时间并不少，却几乎没有取得什么显着的成就。
为什么同样一个伟大的牛顿，在不同的领域取得的成就竟那么不一样呢？
其中一个原因就是各个学科处在不同的发展阶段。在力学和天文学方面，有伽利略、开普勒、胡克、惠更斯等人的努力，牛顿有可能用已经准备好的材料，建立起一座宏伟壮丽的力学大厦。正像他自己所说的那样：“如果说我看得远，那是因为我站在巨人的肩上”。而在化学方面，因为正确的道路还没有开辟出来，牛顿没法走到可以砍伐材料的地方。
牛顿在临终前对自己的生活道路是这样总结的：“我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来中，我不过就像是一个在海滩玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。”
这当然是牛顿的谦逊。
牛顿并不善于教学，他在讲授新近发现的微积分时，学生都接受不了解决疑难问题方面的能力，他却远远超过了常人。还是学生时，牛顿就发现了一种计算无限量的方法。他用这个秘密的方法，算出了双曲面积到二百五十位数。他曾经高价买下了一个棱镜，并把它作为科学研究的工具，用它试验了白光分解为的有颜色的光。
开始，并不愿意发表他的观察所得，他的发现都只是一种个人的消遣，为的是使自己在寂静的书斋中解闷，他独自遨游于自己所创造的超级世界里。后来，在好友哈雷的竭力劝说下，才勉强同意出版他的手稿，才有划时代巨着《自然哲学的数学原理》的问世。
作为大学教授，牛顿常常忙得不修边幅，往往领带不结，袜带不系好，马裤也不纽扣，就走进了大学餐厅。有一次，他在向一位姑娘求婚时思想又开了小差，他脑海里只剩下了无穷量的二项式定理。他抓住姑娘的手指，错误地把它当成通烟斗的通条，硬往烟斗里塞，痛得姑娘大叫，离他而去。牛顿也因此终生未娶。
牛顿从容不迫地观察日常生活中的小事，结果作出了科学史上一个个重要的发现。他马虎拖沓，曾经闹过许多的笑话。一次，他边读书，边煮鸡蛋，等他揭开锅想吃鸡蛋时，却发现锅里是一只怀表。还有一次，他请朋友吃饭，当饭菜准备好时，牛顿突然想到一个问题，便独自进了内室，朋友等了他好久还是不见他出来，于是朋友就自己动手把那份鸡全吃了，鸡骨头留在盘子，不告而别了。等牛顿想起，出来后，发现了盘子里的骨头，以为自己已经吃过了，便转身又进了内室，继续研究他的问题。
但是由于受时代的限制，牛顿基本上是一个形而上学的机械唯物主义者。他认为运动是机械力学的运动，是空间的位置的变化；宇宙和太阳一样是没有发展变化的；靠了万有引力的作用，恒星永远在一个固定不变的位置上……随着科学声誉的提高，牛顿的政治地位也得到了提升。1689年，他当选为国会中的大学代表。作为国会议员，牛顿逐渐开始疏远给他带来巨大成就的科学。
他不时表示出对以他为代表的领域的厌恶。同时，他的大量的时间花费在了和同时代的着名科学家如胡克、莱布尼兹等优先权的争论上。
晚年的牛顿在伦敦过着堂皇的生活，1705年他被安妮女王封为贵族。此时的牛顿非常富有，被普遍认为是生存着的最伟大的科学家。他担任英国皇家学会会长，在他任职的二十四年时间里，他以铁拳统治着学会。没有他的同意，任何人都不能被选举。
晚年的牛顿开始致力于对神学的研究，他否定哲学的指导作用，虔诚地相信上帝，埋头于写以神学为题材的着作。当他遇到难以解释的天体运动时，竟提出了“神的第一推动力”的谬论。他说“上帝统治万物，我们是他的仆人而敬畏他、崇拜他”。
1727年3月20日，伟大的艾萨克·牛顿逝世。同其他很多杰出的英国人一样，他被埋葬在了威斯敏斯特教堂。他的墓碑上镌刻着：
让人们欢呼这样一位多么伟大的人类，荣耀曾经在世界上存在。
不管牛顿的生平有过多少谜团和争议，但这都不足以降低牛顿的影响力。
1726年，伏尔泰曾说过牛顿是最伟大的人，因为“他用真理的力量统治我们的头脑，而不是用武力奴役我们”。
事实上，如果你查阅一部科学百科全书的索引，你会发现有关牛顿和他的定律及发现的材料要比任何一位科学家都多二到三倍。莱布尼茨并不是牛顿的朋友，他们之间曾有过非常激烈的争论。但他写道：“从世界的开始直到牛顿生活的时代为止，对数学发展的贡献绝大部分是牛顿作出的。”伟大的法国科学家拉普拉斯写道：“《原理》是人类智慧的产物中最卓越的杰作。”拉格朗日经常说牛顿是有史以来最伟大的天才。
在美国学者麦克·哈特所着的《影响人类历史进程的100名人排行榜》，牛顿名列第2位仅次于穆罕默德。书中指出：在牛顿诞生后的数百年里，人们的生活方式发现了翻天覆地的变化，而这些变化大都是基于牛顿的理论和发现。而从大多数人的日常活动看，公元1500年时的大部分人仍过着与公元前1500年的人差不多的生活。但是在过去500年里，随着现代科学的兴起，大多数人的日常生活发生了革命性的变化。同1500年前的人相比，我们穿着不同，饮食不同，工作不同，更与他们不同的是我们还有大量的闲暇时间。科学发现不仅带来技术上和经济上的革命，它还完全改变了政治和宗教思想、艺术和哲学。经过这次科学革命，几乎人类活动的每一个方面都发生了变化。
2003年，英国广播公司在一次全球性的评选最伟大的英国人活动当中，牛顿被评为最伟大的英国人之首。在《伟大的英国人》系列纪录片中专门编辑了牛顿专集的历史学家特里斯特拉姆·亨特表示：“全球的公众意识到牛顿的成就是世界性的，而且对全人类都产生影响。”
博物学家——达尔文
查尔斯·罗伯特·达尔文，英国的博物学家，生物学家，进化论的奠基人。出版《物种起源》这一划时代的着作，提出了生物进化论学说，从而摧毁了各种唯心的神造论和物种不变论。曾乘贝格尔号舰作了历时5年的环球航行，对动植物和地质结构等进行了大量的观察和采集。除了生物学外，他的理论对人类学、心理学及哲学的发展都有不容忽视的影响。恩格斯将“进化论”列为19世纪自然科学的三大发现之一。
在距离伦敦二百二十公里、距离西海岸约一百公里的地方，有一座英国的古城施鲁斯伯里。弯弯曲曲的塞文河在这里转了个急弯，把一个由小山形成的半岛围了起来，河湾的直径有几公里。这个城市很早就在这个河湾里发展起来，城市的街道逐渐往小山的顶端扩展。塞文河大桥把施鲁斯伯里与城的四郊联结起来。
从市里往西北方向走去，通过威尔士大桥，沿着塞文河岸再走半公里，在弗兰科尔区就可以看见施鲁斯伯里的近郊以及坐落在塞文河岸的悬岩峭壁之上的一座三层红砖楼房。这座楼房是罗伯特·瓦尔宁·达尔文医生在一八○○年建成的。医生的第五个孩子，即后来的伟大博物学家达尔文，于一八○九年二月十二日就诞生在这座楼房里。
楼房的所在地叫“山丘”（芒特）。楼房的旁边有一个花园，花园里种有供观赏的植物果树。有一条小路穿过峭壁，在这条叫作“医生路”的旁边长着一棵栗树，树枝相互平行地弯曲着。这是达尔文小时候喜爱的一棵树，他和他的妹妹凯瑟琳在树上都有自己的特殊“座位”。靠近楼房有一个非常好看的暖花房。
罗伯特·瓦尔宁·达尔文医生是一个身材魁梧的人，身高一米八八，很胖，体重约有一百六十公斤。罗伯特·达尔文作为一个医生享有很高的声望。他对人的关心，他那博得人们信任的本领和他那高度敏锐的观察力（这使他总是能够预先准确地说出病的发展经过）——这一切对他的成功都起了促进作用。他在二十一岁（这时他在莱丁大学获得了医学博士的学位）以前就开始行医了，在施鲁斯伯里刚行医半年就诊治了四五十个病人。这样，他一开始行医就能够完全靠自己收入为生，而不需要父亲的资助。他很能博得人们的信任，所以许多病人往往不只是向他诉说自己的健康状况，而且还把自己的忧虑和不幸讲给他听。达尔文说他父亲是“人们当中最聪明的人”，他对父亲无限信赖。达尔文在回忆父亲时，常常列举几件描述这位医生具有敏锐的洞察力的趣事。例如，达尔文听父亲说，有一些到他这里来就医的妇女总是哭哭啼啼，使他感到难受。这位医生很快就发现，愈是请她们不要哭，她们哭得愈厉害。因此，后来他就鼓励她们哭，说这能使她们感到痛快，这样一来他就得到了相反的结果：啼哭停止了，于是他就可以听她们述病，然后进行诊断。
医生与他父亲的朋友老乔赛亚·韦季武德（他是着名的英国“韦季武德”美术瓷器厂的创办人）的女儿苏桑娜结了婚。在达尔文八岁时母亲就去世了，正如他自己所说：“除了她临终时睡的床、黑丝绒长衣和结构奇特的针线桌之外，我几乎记不起关于她的任何事情了。”
除了达尔文，家中还有他的大哥伊拉司马斯和四个姐妹。在他们中间，他同比他大六岁的苏桑娜和医生最小的女儿凯瑟琳最亲近。
母亲去世那年（一八一七年），达尔文开始进凯斯先生的学校学习，他在学习上赶不上小妹妹凯瑟琳。不过他却有另外一些兴趣，即在搜集方面的兴趣：他收集矿物、贝壳、硬币和图章。应当指出，在家庭成员中只有他特别爱好收集，——他的哥哥和四个姐妹都不进行收集。就在这时他已经对自然史产生了兴趣，他竭力要弄清楚各种植物的名称。在他童年时代所表现出来的另一个特点也是很有趣的，这就是他喜欢长时间地单独散步，散步时他总是专心致志地进行思考，有一次他在走过施鲁斯伯里的旧城堡旁的一条小道时，由于只顾思考，就从七八英尺高的地方失足跌了下去。他喜欢钓鱼，常常拿着钓鱼竿接连几个小时坐在塘边或河边。他在搜集鸟蛋时，从每个鸟窝里他只拿走一个鸟蛋，从不多拿一个。每当他想起他在幼小的时候曾经无缘无故地揍了小狗一顿这件事时，他一生都感到内疚。
第二年，即一八一八年，达尔文被送进别特列尔博士主办的一所旧式学校学习，在这里他学了七年。他是个寄宿生，但是他却常常在校方每天两次点名之间的那一长空当里跑回家去，因为他在家里有自己的爱好和兴趣。他在家总要呆到最后一分钟才离去。为了不迟到，他只得拼命跑步去学校。