Пересматривались традиционные средневековые представления о мироздании. После выхода в свет в 1543 г. сочинения Николая Коперника «О вращении небесных сфер» гипотеза о движении Земли вокруг Солнца, быстро распространяясь по Европе, достигла и Англии. Убежденными приверженцами учения Коперника в Англии были Роберт Рикорд, автор известного в свое время трактата «Храм познания» (1556 г.), Джон Филд, Уильям Гилберт и другие английские ученые, внесшие значительный вклад в развитие науки. Уильям Гилберт в 1600 г. опубликовал ценное исследование о магнитных телах и земном магнетизме — одну из важнейших книг столетия по физике.
Однако носителями научного прогресса в елизаветинской Англии были немногие энтузиасты. Большинство по-прежнему придерживались консервативных представлений о мироздании, основанных на системе Птолемея и прочно вошедших в повседневную жизнь, философию и литературу. Это отчетливо прослеживается в творчестве крупнейших писателей — Марло, Шекспира и др. Значительный авторитет продолжали сохранять астрология и алхимия.
Вторая половина XVI в. отмечена достижениями в области географии. Издаются знаменитые географические атласы Англии и Уэльса, выходят в свет «Британия» Уильяма Кэмдена (1586 г.) и трактат «Основные плавания английской нации» Ричарда Хаклюйта Младшего (1589 г.), встретившие одобрение и широкий интерес среди образованных горожан и неоднократно переиздававшиеся в царствование Елизаветы. Кэмден и Хаклюйт не были географами в строгом смысле. Кэмден был скорее антикваром и историком, а Хаклюйта интересовало развитие торговли, расширение рынков, освоение новых территорий в интересах английской промышленности. Однако исследовательский пафос и строго документальный подход к историко-географическим проблемам в сочинениях Кэмдена и Хаклюйта свидетельствовали, что Англия выходила в первые ряды географически образованных наций. Социально-экономические сдвиги, развитие раннекапиталистических отношений со всей остротой ставили перед буржуазией и новым дворянством вопрос о колониях. И именно Ричарду Хаклюйту суждено было стать одним из ранних идеологов английской колониальной экспансии.
Начало новой философии, еще объединявшей в те времена естественные и гуманитарные дисциплины, положил Френсис Бэкон (1561–1626). Его творчество сочетает в себе черты поздней ренессансной науки и принципы, характерные для философии эпохи ранних буржуазных революций. Разносторонность его интересов и дарований весьма широка: он был юристом и дипломатом, политиком и оратором, философом, литератором, историком. В ряде своих трудов («Новый органон», 1620; «О достоинстве и приумножении наук», 1623) он выдвинул философскую программу развития естествознания.
Бэкон создал новую методологию изучения явлений природы; провозгласив опытное знание, эксперимент основой научных обобщений, он выступил как «настоящий родоначальник
Важнейшим принципом методологии Бэкона и основой его мировоззрения стал материализм. Задачу науки он видел в том, чтобы строить «в человеческом разуме образец мира таким, каков он оказывается, а не таким, как подскажет каждому его мышление». Познание человеком природы он сравнивал с отражением: та философия является настоящей, «которая самым тщательнейшим и верным образом передает слова самого мира и сама как бы написана под его диктовку; она есть не что иное, как его подобие и отражение, она ничего не прибавляет от себя, но только повторяет произнесенное им». Бэкон сознательно и убежденно противопоставлял материалистические воззрения идеализму.
До Бэкона в философии, не отделившейся еще от религии, господствовала дедукция, идущая от общих постулатов и авторитетов к частным, конкретным выводам. Развитие производительных сил, появление технических усовершенствований в ремесле, море-плавании, военном деле дало возможность Бэкону разработать новый, индуктивный метод обобщения опыта. Бэкон впервые сформулировал его и объявил главным методом познания природы.