初，约翰·道尔顿提出了现代原子理论，该理论源自德谟克利特的称为“原子”的不可分粒子的观念。约翰·赫歇尔及威廉·惠威尔将方法论系统化：后者第一次使用“科学家”这个词。查尔斯·达尔文发表《物种起源》，使进化论成为生物复杂性的流行解释。他的自然选择理论对物种如何起源给出了一个自然的解释，不过这个理论获得广泛接受还要等到一个世纪之后。能量守恒、动量守恒和质量守恒这三大定律似乎表明宇宙高度稳定，资源不太会减损。然而，随着蒸汽机的出现和工业革命，人们越来越清楚的认识到物理学所定义的那些能量形式并非同样有用：它