Эволюция
Концом доминирования в биологии представлений о неизменности видов стала теория эволюции посредством естественного отбора, сформулированная Чарлзом Дарвином. Частично под воздействием «Опыта закона о народонаселении» Томаса Мальтуса, Дарвин заметил, что прирост населения ведёт к «борьбе за существование», в ходе которой начинают преобладать организмы с благоприятными признаками, поскольку те, у кого их нет, погибают. Этот процесс начинается, если каждое поколение производит больше потомства, чем может выжить, что приводит к борьбе за ограниченные ресурсы. Это могло объяснить происхождение живых существ от общего предка за счёт законов природы. Дарвин развивал свою теорию начиная с 1838 года, пока Альфред Уоллес в 1858 году не прислал ему свою работу с такими же идеями. Статья Уоллеса была опубликована в том же году в одном томе трудов Линнеевского общества вместе с краткой выдержкой из работ Дарвина. Публикация в конце 1859 года книги Дарвина «Происхождение видов», в которой детально объясняется концепция естественного отбора, привела к более широкому распространению дарвиновской концепции эволюции.
Диалектика природы
В естествознании Энгельс обозначает три эпохальных открытия: клетка (Теодор Шванн), неуничтожимость движения (Рене Декарт) и эволюционизм (Чарльз Дарвин). Высоко оценивает небулярную гипотезу Канта. В главе, посвящённой происхождению человека из обезьяны (), акцентирует роль труда («Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека»). Определяет жизнь как форму существования белковых тел. Критикует концепцию тепловой смерти Вселенной, спиритизм и Дюринга. Описание будущего, ожидающего жителей Земли, у Энгельса неоптимистично: он предрекал остывание Солнца и вымирание человечества от холода, однако «мы все же уверены, — писал он, — что материя во всех своих превращениях остается вечно одной и той же, что ни один из её атрибутов не может погибнуть и что поэтому с той же самой железной необходимостью, с какой она некогда истребит на Земле свой высший цвет — мыслящий дух, она должна будет его снова породить где-нибудь в другом месте и в другое время».