A origem das espécies, cuja primeira edição aparece em 1859, teve um impacto não somente no estudo da história natural e nas disciplinas do que hoje chamamos de ciências biológicas, mas no nosso próprio modo de ver e conceber a atividade científica. Na Inglaterra, a  história natural que Darwin encontrou confundia-se com uma “teologia natural”, quando os naturalistas (muitas vezes pacatos párocos) tomavam a aparente perfeição de adaptações e coadaptações como evidências de desígnio divino, enfatizando a harmonia de toda a natureza. O pano de fundo das indagações vinha marcado por grandes polêmicas, a respeito das quais o pensamento de Charles Darwin será decisivo. No plano dos debates geológicos e paleontológicos, a grande polêmica era a do “catastrofismo versus uniformitarismo”. Os uniformitaristas defendiam um “gradualismo”, a ocorrência de mudanças lentas e graduais, segundo uma uniformidade na operação das leis da natureza pela ação, através do tempo, de causas observáveis e ainda hoje responsáveis pelo curso fenomênico, sem recorrer a eventos incomuns ou poderes extraordinários para explicá-las. Os catastrofistas admitiam a ocorrência de catástrofes, cataclismos, que alteravam radicalmente a face da Terra e suas condições de vida e requeriam a intervenção restauradora de uma força extraordinária. Tal atitude casava perfeitamente com a visão “criacionista”, no que tange à origem das espécies. A respeito dessa última questão, a grande polêmica foi a do “criacionismo versus evolucionismo”, exibindo fortes tons locais, marcados, na Inglaterra, pela influência da “teologia natural”. Ambos os termos sofreram diferentes determinações. No que concerne ao “evolucionismo”, as diferenças foram, sobretudo, referentes ao mecanismo da mudança. Quanto ao “criacionismo”, o termo comportou diferentes níveis de comprometimento com a ideia de intervenção divina para a explicação dos fenômenos naturais. O criacionismo contra o qual Darwin claramente se coloca tem um sentido bem técnico: trata-se da visão de que cada espécie seja fruto de um ato especial de criação. 

A grande contribuição de Darwin à questão da origem das espécies foi o mecanismo de sua teoria da seleção natural (da preservação e acúmulo na direção requerida das variações úteis a seu portador e a eliminação das injuriosas), pela qual se dá a produção de novas e “mais aperfeiçoadas” formas orgânicas. Darwin, em sua Introdução à Origem, disse que à defesa do evolucionismo não basta admitir a evolução sem mostrar seu mecanismo. (Por isso, em Darwin, é discutível distinguir-se uma teoria da evolução de sua teoria da seleção natural.) Esse novo modo de ver a questão-chave da Origem refletirá decisivamente na pesquisa das várias áreas da história natural, com vários departamentos novos sendo criados e reorganizados: 

“Quando as visões desenvolvidas por mim neste volume e por Mr. Wallace, ou quando visões análogas sobre a origem das espécies forem geralmente admitidas, podemos divisar que haverá uma considerável revolução na história natural”. (1872, p. 425).