誰的理論是科學史上最為顯著，且影響深遠的一個理論?
查爾斯·達爾文
1859年，英國博物學家查爾斯·達爾文在《物種起源》中，首先提出了以自然選擇為主的演化理論，這可能是科學上最為顯著，且影響深遠的一個理論。達爾文提出各種不同的動物，是經歷了長時間的自然進程之後成形，甚至連人類也是如此演化而來的生物。演化論引起了社會上的反對和支持聲浪，並深切地影響了大眾對於「人類在宇宙中的地位」之理解。到了20世紀早期的1900年代，奧地利僧侶格里哥·孟德爾在1866年所發展的遺傳定律被重新發現，之後遺傳成為了主要的研究對象。孟德爾定律是遺傳學研究的起始關鍵，此學門也成為科學與產業上的主要研究領域之一。1953年，詹姆斯·沃森、佛朗西斯·克里克和羅莎琳·富蘭克林闡明了DNA，也就是使所有生物型態得以表現的遺傳物質的基本結構。到了20世紀晚期，遺傳工程的可能性，使首次的大規模國際性計畫，也就是解開人類的整個基因組的人類基因組計畫在1990年代展開。此研究結果在分子生物學和醫學上有相當大的利用價值。
在物理史上，科學革命乃古希臘時代科學哲學和古典物理的分水嶺。波蘭人哥白尼首先以日心說否定了過去人們一直深信不疑的天動說。其後德國人克卜勒也發展出其行星運行的模型，提出行星乃按其軌跡而圍繞著太陽運行。同時義大利人伽利略除不斷強調其地動說外，還發展出多項基本的力學理論。到了1687年，英國人牛頓出版了《自然哲學的數學原理》，詳細地說明了兩個既複雜又成功的物理理論：牛頓運動定律和萬有引力定律，皆建立了古典力學的根基。電子和磁力的研究以英國人法拉第和德國人歐姆為首，時為十九世紀。二十世紀初的物理學也出現了革命性變化，代表者為愛因斯坦。他於1905年發表了四篇劃時代的論文，分別為：《關於光的產生和轉化的一個啟發性觀點》、《根據分子運動論研究靜止液體中懸浮微粒的運動》、《論運動物體的電動力學》、《物體慣性與其所含能量有關嗎?》，隨後導出了E = mc2的公式。這被統稱作相對論，主要是對牛頓力學的概念作出了修正。這對物理學也影響深遠，因為愛因斯坦的理論，根本性地修訂了過往科學界深信的知識，時到今天仍然備受討論。二次大戰期間出現了更多發明。這包括了雷達和原子彈。這些技術日後皆被各國政府用作軍事上，對日後的軍事技術產生深遠影響。
在他1962年的著作《科學革命的結構》中，托馬斯·庫恩對邏輯實證主義給出了精闢的反對。他認為，觀察和評價的過程，都是在一個範式之內發生的；所謂「範式」，就是這個世界的一個邏輯自洽的「肖像」，並與從它的框架出發所做的觀察一致。範式也包含某個科學學科的定義性的理論問題和實踐操作。他描述了觀察和「謎題解決」的過程，此過程在一個範式內發生，他稱之為「正常的科學」。他還解釋了一個範式如何能壓倒另一個範例，這一過程他稱之為「範式轉變」。庫恩認為，不可能把被測試的假設從觀測所基於的理論的影響隔離開來；他論證道，不可能獨立評估互相競爭的範式。不止一個邏輯合理的結構可以描繪出一個可用的這個世界的畫像，但沒有共同的基礎，使得坑對坑，理論對理論。兩者都不能作為判斷對方的標準，所以沒有明確的方法來衡量科學進步。
心理學是否為自然科學的範圍，目前也尚存爭議，一般較廣為接受的說法是心理學同時包含在自然科學與社會科學的範疇之中。自然科學的根本目的在於尋找隱藏在自然現象背後的規律，但是自然科學的工作尚不包括研究為什麼會存在這些規律。自然科學認為超自然的、隨意的和自相矛盾的現象是不存在的。自然科學的最重要的兩個支柱是觀察和邏輯推理。由對自然的觀察和邏輯推理自然科學可以引導出大自然中的規律。假如觀察的現象與規律的預言不同，那麼要麼是因為觀察中有錯誤，要麼是因為至此為止被認為是正確的規律是錯誤的。一個超自然因素是不存在的。