במסע פגש דרווין באוכלוסיות רבות ומגוונות של בני אדם. למרות צבעם השונה ומנהגיהם השונים החזיק דרווין בדעה שכל בני האדם שייכים למין ביולוגי אחד. על סיפון הספינה קרא דרווין את ספרו של צ'ארלס לייל "עקרונות הגאולוגיה" . לייל התנגד לקריאת כתבי הקודש כפשוטם ולהסקה ממנה על ההתפתחות הגאולוגית של כדור הארץ. הוא טען שישנם שינויים קטנים ותמידיים המתרחשים לאורך מיליוני שנים ואינם פרוגרסיביים. מתאוריה זו, המכונה עקרון האחידות, נובע שכדור הארץ קדום מאוד, הרבה יותר מטווח הזמן שהיה מקובל במדע עד אז.
לקראת שובו התגבשה בו ההכרה שבמקום להיות כומר כפרי הוא מעדיף להקדיש את חייו לחקר הטבע ולהרחבת הידע האנושי באופן עצמאי, מבלי להיות כפוף לחסות כנסייתית או אוניברסיטאית. עם תובנה זו ירד דרווין מסיפון הביגל באוקטובר 1836.
השיבה לאנגליה.
עם חזרתו לאנגליה השתלב דרווין באליטה האינטלקטואלית. הוא נבחר לכהן כחבר במועדונים מדעיים נכבדים, כגון "החברה המלכותית" (The Royal Society), "מועדון האתינאום" החשוב ביותר בלונדון, "החברה הגאוגרפית המלכותית" ו"החברה הגאולוגית של לונדון". דרווין פרסם מספר ספרים העוסקים במסעו. בשנת 1839 יצא לאור "יומן מחקרים" ( Journal of Researches), המוכר יותר בשם "מסע הביגל" , ו"הזואולוגיה של מסע הביגל" בחמישה חלקים , שנכתבו בין השנים 1839–1843.
כג'נטלמן מכובד הוא נשא לאישה את בת דודו, אמה וג'ווד, בינואר 1839. בהתחלה התגוררו בני הזוג בלונדון, אך עם לידת בנם הראשון עברו לכפר דאון הסמוך לברומלי, בקנט. בבית כפרי זה, ה"דאון האוס", התגורר דרווין עד מותו.
השפעות על דרווין.
אנגליה שאליה שב דרווין הייתה חברה שסועה מבחינה מעמדית. המתח בין מעסיקים לפועלים, עשירים ועניים דרדר אותה אל סף מהפכה מרקסיסטית. התיעוש המואץ תרם לתסיסה. רכבות חצו את המדינה, מפעלים רבים קמו ועמם פועלים רבים הנאבקים על מקור פרנסה מול אילי ההון, הסביבה הקפיטליסטית ואחיהם הפועלים.
ב-1798 פרסם הכלכלן תומאס מלתוס את "המסה על עקרון האוכלוסייה" (An Essay on the Principle of Population). מלתוס טען שכמות המזון גדלה באופן ליניארי, בעוד אוכלוסיית העולם מתרבה באופן מעריכי (הכמות מכפילה את עצמה בכל פעם: 1, 2, 4, 8, 16), במצב כזה אין לאדם ברירה אלא להילחם עם האחר למחייתו, כאשר הכשיר ביותר ישרוד. האדם שידע לתפקד באופן המתוחכם ביותר או המותאם ביותר למצב, יצליח להתקיים. דרווין קרא בעיון רב את התאוריה הזאת, ולימים אמר שממנה שאב את רעיון מאבק הקיום.
דרווין עצמו העיד על שלוש תצפיות שהאירו את עיניו בראייה רטרוספקטיבית.
עיקרי התאוריה.
דרווין החל לחבר את ממצאי המסע עם התאוריה הכלכלית של מלתוס והגאולוגיה של לייל. הוא שב לעיין ברעיונות הטרנסמוטציה של לאמארק ובכתבי סבו, ארסמוס דרווין. הוא הגה בילידים הפרימיטיביים שפגש במסעותיו, בשונותם מבני התרבות האירופית, ועם זאת בהיותם אחים למשפחת האדם. שילוב רעיונות אלו הוביל אותו למלא מחברות (המכונות כיום "מחברות הטרנסמוטציה") ברעיונות בדבר מוצא המינים.
בספטמבר 1838 ניסח דרווין את עיקרי תורתו:
בטבע מתחוללת מלחמת קיום על אמצעי המזון, כנגד מזג אוויר, אל מול טורפים ועוד. הפרטים המותאמים ביותר להתמודדות כנגד האתגרים שורדים ומורישים לצאצאיהם את תכונותיהם העדיפות, בעוד אלו המתאימים פחות – נכחדים. פעולה זו חוזרת על עצמה שוב ושוב עד שמתגבש "מין" המותאם בצורה טובה יותר לסביבתו ויכול לתפקד בה בצורה מקסימלית. לתהליך זה נתן דרווין את השם "ברירה טבעית" (או "הבירור הטבעי", Natural selection). תהליך זה דומה לתהליך "הברירה המלאכותית", השבחת בעלי חיים וצמחים על ידי האדם. כפי שהאיכר מכליא בין המינים המשובחים ביותר, כך וריאציות מותאמות לסביבתן משתמרות בידי הטבע.
דרווין כתב בלשון מאנישה שמטעה לחשוב שהברירה הטבעית היא כוח מטאפיזי הבוחר את ההתאמות הטובות ביותר. באוזני רבים מבני תקופתו כתיבה מעין זו נשמעה מיושנת ומזכירה יותר את הפיזיקה האריסטוטלית מאשר את המכניקה של דקארט, ולכן דרווין הדגיש שהמונח "ברירה טבעית" הוא משל בלבד ולא ייחוס רצון ויכולת לעצמים:
רעיון זה של היווצרות ושכלול ספונטניים במקום התאמה מושלמת של מין לסביבתו בנוסח התאולוגיה הטבעית של פיילי מוציא את האל הבורא ממעורבותו בטבע. בנוסף, דרווין ראה באדם חלק אורגני מממלכת החי. האדם, כך טען, התפתח מאב קדמון קופי ואינו יציר תבוני שנברא על ידי האל. אמירות מעין אלו היוו סכנה לבסיס הדתי והחברתי המושרש עמוק במסורת הבריטית. דרווין ידע זאת היטב.
השינוי היחיד שהוסיף דרווין לתאוריה אחרי ניסוח קווי הבסיס הוא "עקרון ההסתעפות" (divergence), הגורס כי הברירה הטבעית מעדיפה בעלי חיים וצמחים שיש בהם גיוון והסתעפות. ככל שהצורה משוכללת ומפורטת יותר כך היא עתידה להסתגל טוב יותר לסביבתה.
פרסום מוצא המינים.
בשאיפתו לקדם את המדע ביקש דרווין, למרות חששותיו, להוציא לאור את התאוריה המפותחת שגיבש. עם הזמן, שיתף ברעיונותיו האבולוציוניים כמה חברים קרובים. גם אשתו אמה הכירה את התאוריה מרגעי לידתה וחיזקה את בעלה להוציאה לאור. דרווין המשיך לשקוד על איסוף דקדקני של עובדות וניתוח כולל של מסקנותיו. חששותיו ועבודתו המאומצת של דרווין דרדרו את בריאותו והוא סבל מחולשה ומתשישות.
בשנת 1844 התפרסם ספר אנונימי, שמחברו היה למעשה רוברט צ'יימברס, בשם "שרידים מן ההיסטוריה הטבעית של הבריאה" (Vestiges of the Natural History of Creation). הספר דן בצורה חובבנית ביותר באבולוציה והצית דיונים ופולמוסים סוערים בנושא. מהתנגדות דתית גורפת ועד תמיכה נלהבת, הספר הפך לנושא הבוער ביותר בשיחות הטרקלין הוויקטוריאניות. דרווין קרא את "שרידים" ולתדהמתו גילה כי הוא מזכיר ברעיונותיו את ספרו שלו. כעת חשש דרווין מייחוס התאוריה האבולוציונית שלו לרעיונותיו החובבניים של צ'יימברס, וכן מההתקפות שיבואו על ספרו, בדומה להשמצות שהוטחו על ראש "שרידים".
התומך המרכזי בפרסום הספר היה צ'ארלס לייל. דרווין יצר קשר עם לייל לאחר שקרא את ספרו "עקרונות הגאולוגיה", והשניים הפכו לחברים נאמנים. לייל טען שרעיון האבולוציה כבר מצוי באוויר העולם וזהו רק עניין של זמן עד שמישהו יפרסם ספר ויגרוף את התהילה במקום דרווין ששוקד על ספרו שנים כה רבות.
ביוני 1858 שלח חוקר הטבע אלפרד ראסל וולאס כתב יד לדרווין, וביקש את חוות דעתו של דרווין על גרסה עצמאית לרעיון האבולוציה בידי ברירה טבעית. דרווין ההמום הבין שלא נותר זמן ועליו לפרסם באופן מיידי את "מוצא המינים". ב-1 ביולי הציגו לייל והבוטניקאי ג'וזף דלטון הוקר את תאוריית האבולוציה בכנס של האגודה הלינאית של לונדון בעזרת המאמר של דרווין ווולאס. להוקר וללייל היו קשרים בהנהלת החברה, והם שלחו מכתב בדבר הפרסום המשותף לוולאס, ששהה באותו זמן בבורנאו. ההודעה הגיעה אליו לאחר שכבר נעשה המעשה. גם דרווין לא נכח ברגע ההודעה, שכן יומיים לפני הכנס נפטר ילדו העשירי. לאחר ההודעה הסתגר דרווין בביתו וסיים לערוך את הספר ולסדרו. כעבור כ-13 חודשים, ב-24 בנובמבר 1859, יצא לאור הספר "על מוצא המינים בדרך הברירה הטבעית, או השתמרותם של גזעים מועדפים במאבק לחיים", או בשמו המקוצר, "מוצא המינים". פרסום הספר עורר גל תגובות בקרב המלומדים וההמון כאחד. סערה זו הייתה בין הסערות המדעיות הראשונות שגלשו אל תחום החברה בכללותה.
דרווין המתין 12 שנה עד שהעז לפרסם, בשנת 1871, את "מוצא האדם" שבו הוא כתב במפורש שמוצא האדם והקוף הוא מאב קדמון אחד, ופירט איך התפתחו הכלים והשפה האנושיים. היעדר ההתאמה בין כתבי הקודש למדע כבר היה מקובל יחסית בעולם המערבי, אך עולם הכאוס שאותו תיאר דרווין זעזע את אמות הספים הוויקטוריאניות. מאבק מתמיד, חסר היגיון ופשר, תפיסת האדם כצאצא הקוף והפרא הברברי, כאח לאדם הלבן היו תובנות חדשות שהצריכו התמודדות והסתכלות חדשה על המציאות. שאלות דתיות ואתיות העוסקות במותר האדם, במוסר ובאכזריות עלו לסדר היום.
זיגמונד פרויד ייחס את המהפכה הדרוויניסטית כשווה בערכה למהפכה הקופרניקאית. שתיהן הפקיעו מהאדם את מרכזיותו ברמה הביולוגית והקוסמית:
השפעתה של תורת דרווין כיום.
בשנת 1925 נערך במדינת טנסי בארצות הברית "משפט הקופים", שבו הואשם המורה ג'ון סקופס בכך שלימד את תורת האבולוציה של דרווין.
אף שעיקרי תורתו של דרווין התקבלו על הקהילה המדעית בעולם, הוויכוח על תורת האבולוציה של דרווין עודנו מעורר מחלוקת בקרב הציבור הרחב. מחלוקת זו היא אחת מזירות הקרב החשובות של הימין הדתי בארצות הברית. השמרנים רואים במשנתו של דרווין נדבך מרכזי באג'נדה ליברלית מזיקה, שמטרתה לבלבל את התלמידים הצעירים ולערער את יסודות הדת, ביקורת שפעלה על רקע מאמצים רבים של הימין השמרני להחדרת עקרונות הדת במערכת החינוך. הליברלים, לעומת זאת, ראו בכך את חוד החנית במאבק שלהם לשמור על הפרדת הדת מהמדינה כבמשפט הפנדה של דובר.
הנצחה.
דיוקנו של צ'ארלס דרווין מופיע על שטרות של עשר לירות שטרלינג.
על שמו קרויה מדליית דרווין הנושאת את דיוקנו ומוענקת על תרומה למדע הביולוגיה.
על שמו של צ'ארלס דרווין קרויה העיר דרווין באוסטרליה. הנמל הטבעי של העיר דרווין התגלה לראשונה בשנת 1839 על ידי ג'ון לורט סטוקס, מאוניית המחקר הבריטית "ביגל". רב החובל של הספינה ג'ון ויקהם קרא לנמל על שמו של צ'ארלס דרווין, אשר הפליג עמו בספינה במסע קודם, מאוחר יותר הנמל יושב במהגרים בריטים והפך לעיר.
נוסף על כך קרוי על שמו פרס דרווין, פרס הומוריסטי שניתן לאנשים שמנעו מעצמם להתרבות בעזרת מוות בצורה אבסורדית או באמצעים אחרים.