다윈은 「종의 기원」에서 생물은 진화하며, 대부분의 진화는 수천만 년에 걸쳐 아주 느리게 점진적으로 이루어진다고 했다. 그는 또 진화의 주된 요인으로 자연선택설을 들었는데, 생물은 자신이 살아가고 있는 환경에서 적합한 것만 살아 남고, 적합하지 않은 다른 것은 모두 멸망해 버린다는 것이다. 여기에 오늘날 지구상에 존재하는 수많은 생물의 종은 위로 거슬러 올라가면 단 하나의 원시 생명에서 종 분화 과정을 거쳐 갈라져 나왔다고 주장했다. 다윈의 진화론은 당시 종교적인 사고 방식이 주류를 이루고 있던 사회에 큰 충격을 주었으며, 종교계에서는 하느님을 모독하는 학설이라고 하여 크게 반발을 했다. 그러나 다윈의 「종의 기원」은 대단한 반응을 불러 일으켰고, 1870년경부터는 전 세계적으로 진화론의 학설을 지지하는 사람들이 크게 늘어나게 되었다. 다윈은 이후에도 동물과 식물에 관한 연구를 꾸준히 했으며, 1882년 73세의 나이로 세상을 떠났다. 유해는 런던의 웨스트민스터 사원에 묻혔다. 주요 저서에 「종의 기원」, 「사육 동식물의 변이」, 「식물의 운동력」, 「식물의 교배에 관한 연구」등이 있다.