Las bases del pensamiento racional científico habían sido presentadas en el siglo anterior por Descartes en su obra Discurso del método, y por otros pensadores como Isaac Newton, en física, y Leibniz, en matemáticas. Todo ello llevó a aceptar el empirismo como base de la comprensión del mundo material, que se basaba exclusivamente en la percepción de los sentidos y en la medición de los fenómenos; esto supuso una explosión de conocimientos, debido también en parte por la menor influencia de las instituciones religiosas y la protección demuchos monarcas ilustrados.
En los diversos campos de las ciencias, destacaron los siguientes estudios y descubrimientos:
- En matemáticas, Monge desarrolló la geometría descriptiva, Lagrange estudió la metafísica de las funciones y Euler perfeccionó el cálculo infinitesimal.
- En física, el termómetro se perfeccionó gracias a Fahrenheit, Réaumur y Celsius. Además, se realizaron los primeros grandes experimentos en el estudio de la electricidad con Benjamin Franklin, y Volta creó la primera pila eléctrica compuesta de círculos de cinc y de cobre.
- La química destacó como una ciencia gracias a Boyle, por sus estudios de los cambios de gases debido a su constitución atómica, mientras que Lavoisier descubrió el oxígeno y estudió la combustión.
- En biología, Linneo creó un sistema de clasificación tanto para animales como para vegetales, mediante el empleo de un nombre genérico y un nombre específico en latín, que permitían reconocer a cada especie.
- En medicina, Jenner descubrió la vacunación, con la que se abrían grandes perspectivas para la salud de la humanidad.