ο πλούτος της Βιολογίας.
Μέχρι το δέκατο ένατο αιώνα το πεδίο της βιολογίας ήταν κατά κύριο λόγο χωρισμένο μεταξύ της ιατρικής, που διερευνούσε ερωτήματα μορφής και λειτουργίας (π.χ. φυσιολογία) και της φυσικής ιστορίας, η οποία ασχολούνταν με την ποικιλότητα της ζωής και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των διαφόρων μορφών ζωής καθώς και μεταξύ ζωής και μη ζωής. Περί το 1900 το μεγαλύτερο μέρος αυτών των τομέων αλληλεπικαλύπτονταν, ενώ η φυσική ιστορία είχε παραχωρήσει τη θέση τους σε πιο εξειδικευμένους επιστημονικούς τομείς, την κυτταρική βιολογία, βακτηριολογία, μορφολογία, εμβρυολογία, γεωγραφία, και γεωλογία.
Τα εκτεταμένα ταξίδια των φυσιοδιφών στις αρχές και τα μέσα του δεκάτου ενάτου αιώνα είχαν ως αποτέλεσμα ένα πλούτο νέων πληροφοριών για την ποικιλότητα και την κατανομή των ζωντανών οργανισμών. Ο νέος κλάδος της γεωλογίας έφερε τη φυσική ιστορία και τη φυσική φιλοσοφία πιο κοντά, ενώ η στρωματογραφία συνέδεσε τη χωρική κατανομή των οργανισμών με τη χρονική κατανομή τους, ένα νευραλγικό προαπαιτούμενο για την έννοια της εξέλιξης.
Η δημοσίευση το 1859 της θεωρίας του Δαρβίνου στο βιβλίο του Η καταγωγή των ειδών θεωρείται συχνά το κεντρικό γεγονός στην ιστορία της σύγχρονης βιολογίας. Η αναγνωρισμένη αξιοπιστία του Δαρβίνου ως φυσιοδίφη, ο νηφάλιος τόνος του έργου του, και πάνω από όλα αυτή καθεαυτή η δύναμη και ο όγκος των στοιχείων που παρουσίασε, επέτρεψε στην Καταγωγή των Ειδών να πετύχει. Οι περισσότεροι επιστήμονες είχαν πειστεί για την εξέλιξη και την κοινή καταγωγή μέχρι το τέλος του 19ου αιώνα. Εντούτοις η φυσική επιλογή δεν έγινε δεκτή ως ο κύριος μηχανισμός της εξέλιξης παρά μόνο στον 20ο αιώνα, καθώς όλες οι σύγχρονές της θεωρίες κληρονομικότητας έμοιαζαν ασύμβατες με την κληρονομικότητα τυχαίων παραλλαγών.
Οι απαρχές της γενετικής συνήθως ανιχνεύονται στο έργο του 1866, του μοναχού Γκρέγκορ Μέντελ, στον οποίο αναγνωρίστηκαν αργότερα οι νόμοι της κληρονομικότητας. Η πρόοδος στη μικροσκοπία είχε και αυτή έντονη επίδραση στη βιολογική σκέψη. Στις αρχές του 19ου αιώνα κατανοήθηκε η κεντρική σημασία του κυττάρου. Στο ξεκίνημα του 20ού αιώνα, η βιολογική έρευνα ήταν ήδη κατά μεγάλο μέρος συστηματική ασχολία. Η τεράστια επιτυχία των πειραματικών προσεγγίσεων στην ανάπτυξη, την κληρονομικότητα, και το μεταβολισμό τις δεκαετίες του 1900 και 1910 έδειξαν τη δύναμη του πειραματισμού στη βιολογία. Τις ακόλουθες δεκαετίες, το πείραμα αντικατέστησε τη φυσική ιστορία ως ο κυρίαρχος τρόπος έρευνας.
