Komet
Seabad kemudian, Isaac Newton menemukan sebuah metode untuk menghitung orbit dari sebuah komet berdasarkan lintasan yang dapat diamati di angkasa. Newton menentukan bahwa komet yang tampak pada bulan Desember 1680 mengikuti orbit parabola yang sangat panjang. Edmond Halley, seorang ilmuwan yang hidup sezaman dengan Newton menemukan bahwa orbit dari komet yang pernah muncul pada tahun 1531, 1607, dan 1682 adalah hampir identik. Penemuan ini membawanya kepada suatu kesimpulan bahwa ketiga penampakan tersebut melibatkan komet yang sama. Ia kemudian meramalkan bahwa komet tersebut akan muncul lagi pada tahun 1758. Sayang, usianya tidak cukup panjang untuk bisa menyaksikan kebenaran ramalannya itu. Penampakan komet tersebut–yang kemudian dinamai komet Halley–ternyata telah tercatat sebanyak 20 kali sejak tahun 239 SM. Penampakannya yang terakhir adalah pada tahun 1985-1986.
Pengenalan evolusi
Paleontologi modern dimulai oleh karya Georges Cuvier (1769–1832). Cuvier mencatat bahwa pada batuan sedimen, tiap lapisan mengandung kelompok fosil tertentu. Lapisan yang lebih dalam mengandung bentuk kehidupan yang lebih sederhana. Ia juga mencatat bahwa banyak bentuk kehidupan pada zaman dahulu yang tidak ada lagi pada zaman sekarang. Salah satu kontribusi Cuvier terhadap pemahaman catatan fosil adalah menegaskan bahwa kepunahan merupakan fakta. Untuk menjelaskan fenomena kepunahan ini, Cuvier mengajukan gagasan "revolusi" atau katastrofisme yang ia spekulasikan bahwa bencana geologi telah terjadi selama sejarah Bumi dan memusnahkan sejumlah besar spesies. Teori revolusi Cuvier kemudian digantikan oleh teori uniformitarian, terutama teori uniformitarian James Hutton dan Charles Lyell yang mengajukan bahwa perubahan geologi bumi adalah perlahan dan konsisten.