Научной революции XIX в. предшествовали выдающиеся открытия в науке XVII—XVIII вв. и становление ее как социального института. Благодаря трудам Н. Коперника, Г. Галилея, Ф. Бзкона, Р. Декарта, И. Ньютона, И. Кеплера сформировалась новая картина мира. Появление экспериментального знания и рационалистического типа мышления последующему ее упорядочиванию в XIX в. Она становится научной системой, изучающей процессы происхождения и развития предметов явлений, организмов и их связей. Принципиально новым являлось утверждение идеи развития и принципа взаимосвязи в природе, т. е. к появлению принципов диалектики в научном исследовании. Научный эксперимент в механике привел к установлению связи науки и производства. На базе механики, физики и математики разрабатывалась техника и технология.
Наука XIX в. ознаменована революцией в химии. Открытия в этой области привели к появлению химической статистики Дж. Далтона, который показал, что каждый элемент природы составляет совокупность атомов, строго одинаковых между собой и обладающих единым атомным весом. Благодаря этой теории в химию проникли идеи системного развития процессов. И. Берцелиус открывает закон кратных отношений и распространение его на органические вещества, что установить наличие связи между предметами органического и неорганического мира. В 1828 г. Ф. Веллер разработал процесс получения мочевины из неорганических веществ, что подтвердило на практике эту связь. Благодаря получению неорганическим путем таких соединений, которые до того времени вырабатывались только живыми организмами, было доказано, что законы химии имеют ту же силу для органических тел, что и неорганические.
Важным открытием XIX в. является закон о клетке и клеткообразовании Т. Швенна и М. Шлейдена, создавших клеточную теорию и указавших на единство клеточной структуры растений и животных в 1838—1839 гг.
Идеи М. Ломоносова о сохранении и превращении энергии были закреплены открытиями Р. Мейера, Дж. Ленца, У. Грова. Закон был открыт в разных сферах природы. В основе открытия этого закона лежало признание единства количественных и качественных сторон движения материи. Его по праву можно считать вторым великим открытием XIX в.
Третье великое открытие XIX в. связано с именем Ч. Дарвина, издавшего в 1854 г. книгу «Происхождение видов» , где была обоснована эволюционная теория. Теория естественного отбора, в ходе которого выживают сильнейшие организмы, постоянно враждующие между собой и передающие затем свои особенности по наследству, привела в дальнейшем к появлению направления генетических исследований. В природе происходит сложный процесс, представляющий взаимодействие трех моментов: борьбы за существование, изменчивости, наследственности. Теория Дарвина доказывает, что все виды животных и растений связаны между собой генетически по своему происхождению находятся в состоянии постоянного изменения и развития.
