Благодаря этим открытиям старые воззрения на природу, хотя они и оставались господствующими в первой половине XIX в., были совершенно подорваны. Бреши, пробитые в метафизическом мировоззрения небулярной гипотезой Канта, теорией «зарождения» К. Вольфа, теорией происхождения земной поверхности Геттона, кислородной теорией Лавуазье и другими достижениями второй половины XVIII в., расширились. Стали складываться принципиально новые воззрения, противоречившие концепции неизменяемости природы, начали обнаруживаться переходы от одного ряда явлений природы к другому, качественно отличному от него, и в соответствии с этим формироваться представления о единстве и развитии природы.
Глухие перегородки, воздвигнутые в XVII–XVIII вв. между различными явлениями и изучавшими их науками, начали постепенно разрушаться. В конце рассматриваемого периода были сформулированы весьма широкие естественнонаучные концепции, получившие развитие во второй половине XIX в. В их число входили геологическое учение Лайеля, клеточная теория, закон сохранения и превращения энергии, эволюционная теория Дарвина и концепция поля, высказанная в работах Фарадея.
Принцип сохранения и превращения энергии — наиболее широкое обобщение естественнонаучных открытий первой половины века — вышел за пределы механики, ехал физическим принципом, вызвал к жизни классическую теорию теплоты, электричества и света и проник в химию и в биологию. К середине столетия атомистика стала учением об иерархии дискретных частей вещества, обладающих специфическими видами движения.
Эволюционная теория Дарвина положила конец представлению о неизменяемости органического мира и повлекла за собой во второй половине XIX в. коренную перестройку не только всей биологии, но и самого характера биологического мышления. Она явилась торжеством исторического принципа в науке, убедительным доказательством подчинения всей природы единой системе естественных законов и причинных взаимосвязей и оказала сильное воздействие на последующее развитие естествознания и философской мысли. Ее принципиальное значение состояло, однако, не только в обосновании принципа развития природы, но, может быть, в не меньшей мере, в том, что на смену лапласовскому механическому детерминизму и чисто динамическому принципу объяснения причинности, в ней по существу выступали статистические закономерности развития.
Если теперь попытаться кратко, в самой общей форме, охарактеризовать основные черты рассматриваемой полосы в истории естествознания, то мы будем вправе сказать, что это был период кризиса метафизического мировоззрения, время, когда в острых столкновениях различных точек зрения на природу, на пути и методы ее познания происходила подготовка к переходу от науки, ограничивавшейся главным образом описанием предметом и явлений и предварительной их систематизацией, к науке, изучающей процессы, вскрывающей законы и взаимодействие в природе.
Главной движущей силой такого направления развития естествознания были потребности общественного развития. Технология мануфактурного производства могла до известной степени удовлетвориться простым описанием явлений и эмпирическими обобщениями. Сложное машинное производство, опиравшееся на применение пара, с необходимостью требовало раскрытия законов физических, химических и других процессов. С помощью чисто эмпирических сведений, не освещенных научной теорией, нельзя было резко поднять и производство сельскохозяйственных продуктов, спрос на которые непрерывно возрастал.
Если в предшествующий период потребности мануфактурного производства в разработке средств и приемов труда могли быть в основном обеспечены механикой, то в конце XVIII — начале XIX в. положение изменилось. Расчет паровых машин с заданной мощностью требовал выявления связи давления пара с температурой, открытия законов термодинамики; увеличение и усовершенствование выплавки металлов стало невозможным без познания физико-химических процессов и т. д.