Возраст Земли
В течение первой половины 19 века геологи, такие как Чарльз Лайелл, Адам Седжвик и Родерик Мерчисон, наука применяли новую технику к горным породам по всей Европе и восточной части Северной Америки, подготавливая почву для более детальных проектов картографирования, финансируемых правительством в последующие десятилетия. В середине 19 века фокус геологии сместился с описания и классификации на попытки понять, как изменилась поверхность Земли. В этот период были предложены первые всеобъемлющие теории горообразования, а также первые современные теории землетрясений и извержений вулканов. Луис Агассис и другие установили реальность ледниковых периодов, покрывавших континенты, а “речники”, такие как Эндрю Кромби Рамзи, утверждали, что речные долины формировались в течение миллионов лет реками, которые текли через них. После открытия радиоактивности, начиная с 20-го века, были разработаны методы радиометрического датирования. Теория “дрейфа континентов” Альфреда Вегенера была широко отвергнута, когда он предложил ее в 1910-х годах, но новые данные, собранные в 1950-х и 1960-х годах, привели к теории тектоники плит, которая предоставила правдоподобный механизм для этого. Тектоника плит также предоставила единое объяснение широкому кругу, казалось бы, не связанных между собой геологических явлений. С 1970 года она служит объединяющим принципом в геологии.

Эволюция и наследование
В середине июля 1837 года Чарльз Дарвин начал свою тетрадь "Б", посвященную трансмутации видов, и на странице 36 написал "Я думаю" над своим первым эволюционным деревом.
Первый набросок эволюционного древа Чарльза Дарвина из его тетради “Б” о трансмутации видов (1837-1838)

Возможно, самой выдающейся, противоречивой и далеко идущей теорией во всей науке была теория эволюции путем естественного отбора, которая была независимо сформулирована Чарльзом Дарвином и Альфредом Уоллесом. Это было подробно описано в книге Дарвина "Происхождение видов", которая была опубликована в 1859 году. В ней Дарвин предположил, что особенности всех живых существ, включая людей, формировались естественными процессами в течение длительных периодов времени. Теория эволюции в ее нынешнем виде затрагивает почти все области биологии. Последствия эволюции для областей, лежащих за пределами чистой науки, привели как к противодействию, так и к поддержке со стороны различных слоев общества и оказали глубокое влияние на популярное понимание “места человека во Вселенной”. Отдельно Грегор Мендель сформулировал в 1866 году принципы наследования, которые стали основой современной генетики.

Микробная теория
Другой важной вехой в медицине и биологии были успешные попытки доказать микробную теорию болезней. Вслед за этим Луи Пастер создал первую вакцину против бешенства, а также совершил множество открытий в области химии, включая асимметрию кристаллов. В 1847 году венгерский врач Игнац Фюлеп Земмельвейс резко сократил частоту послеродовой лихорадки, просто потребовав от врачей мыть руки перед оказанием помощи роженицам. Это открытие предшествовало микробной теории болезней. медицина Однако открытия Земмельвейса не были оценены его современниками, и мытье рук вошло в обиход только с открытиями британского хирурга Джозефа Листера, который в 1865 году доказал принципы антисептики. Работа Листера была основана на важных открытиях французского биолога Луи Пастера. Пастер смог связать микроорганизмы с болезнью, произведя революцию в медицине. Он также разработал один из важнейших методов профилактической медицины, когда в 1880 году изготовил вакцину против бешенства. Пастер изобрел процесс пастеризации, чтобы помочь предотвратить распространение болезней через молоко и другие пищевые продукты.