По возвращении в Англию Дарвин издает свой дневник «Путешествие вокруг света на корабле Бигль», приобретает известность в кругу ученых и с тех пор занимается исключительно наукой. Он разделяет униформистские взгляды Лайеля и сосредоточивает свое внимание на изучении процессов развития органического мира.

Его основная идея о роли естественного отбора сформировалась к 1839 г., во многом благодаря знакомству со знаменитой книгой английского экономиста Т. Мальтуса «Опыт о народонаселении». Затем многие годы ушли на подбор и обработку материалов, и лишь в 1856 г. Дарвин по совету Лайеля начал готовить краткое сообщение для печати. Сколь долго бы шла эта подготовка (Дарвин всегда работал очень медленно, чему способствовал его образ жизни - со времени женитьбы и до смерти он практически безвыездно жил в своем сельском имении) - остается лишь гадать.

Но вот в 1858 г. Альфред Уоллес прислал из малайской экспедиции статью, содержащую идею естественного отбора, с просьбой опубликовать ее в трудах Линнеевского общества. Друзья Дарвина, в первую очередь Гукер и Лайель, уговорили его вместе со статьей Уоллеса опубликовать и извлечение из его обширного труда - иначе приоритет был бы за Уоллесом. Так и случилось, а еще через год, в 1859 г., Дарвин издал и более подробную работу «Происхождение видов путем естественного отбора», принесшую ему всемирное признание.

В первой главе «Происхождения видов» рассматривается происхождение домашних животных путем искусственного отбора и гибридизации. Далее Дарвин утверждает, что изменчивость есть бесспорный факт и утверждает, что между разновидностью и видом нет принципиальных отличий: разновидность - это зарождающийся вид.

Приняв изменчивость видов за доказанное, Дарвин построил свою теорию, в основу которой было положено взаимодействие двух факторов: борьбы за существование и естественного отбора. Борьба за существование представляет собой перенесение на животный мир экономического закона Мальтуса), родонаселение возрастает в геометрической прогрессии, а средства существования - в арифметической). В результате между живущими организмами происходит постоянная борьба, приводящая к выживанию наиболее приспособленных организмов, т.е. к естественному отбору, который в природе заменяет искусственный отбор. Причину возникновения индивидуальных отклонений Дарвин видел в изменении условий существования и, в меньшей степени, чем Ламарк, в приобретенных при жизни особенностях развития или деградации органов.

Более поздние работы Дарвина и его многочисленные книги представляли собой дальнейшую разработку его теории для различных объектов биологии (зоологии и ботаники).

Особое место среди них занимает книга «Происхождение человека и половой отбор», изданная в 1871 г. В ней выдвигается и разрабатывается идея происхождения человека от более низкой обезьяноподобной формы: «…человек произошел от волосатого хвостатого четвероногого . обитателя Старого Света . прародителя обезьян Нового Света». Необходимо отметит, что представляется эта идея как гипотеза, а не как непреложная истина или доказанный факт. Во второй части книги речь идет об особенностях, присущих только самцам (таких как, яркая окраска многих птиц и рыб, хвост павлина, шпоры петуха, грива льва, пение соловья и канарейки и т.д.) и их возникновении по механизму полового отбора, поскольку самки отдают предпочтение сильнейшим и красивейшим.

Следует отметить, что Дарвин был весьма осторожен в высказываниях, в его работах нет категоричных утверждений о появлении новых видов. Более того, в «Происхождение видов» нет и самого определения вида, что хотя и ненаучно, но достаточно умно, поскольку не дает места для полемики по этому вопросу и позволяет использовать в поддержку своей теории более широкий круг фактов.

Утверждения о появлении новых видов, включая и происхождение человека от обезьяны, в виде неких непреложных истин появилось позже. И сформулировали их Томас Гексли (автор термина «дарвинизм») и Эрнст Геккель, в публичных лекциях яростно пропагандирующие идеи Дарвина в Англии и Германии.

Сам же Дарвин не шел далее того, чтобы считать идею об эволюции за счет естественного отбора более чем гипотезой. Такая осторожность Дарвина связана и пониманием им самим недостатков теории происхождения видов, он экспериментально убедился в ограниченном диапазоне изменчивости на примере скрещивания голубей. Когда он установил вполне определенные границы изменений в пределах этого вида, то предположил, что в естественных условиях в течение существенно более длинных периодов времени видовые границы могут разрушиться.

Геология Лайеля предоставляла для этого широкие интервалы времени. Оставалось найти доказательства, и Дарвин предложил искать их (т.е. промежуточные виды) в летописи окаменелостей. Он, безусловно, верил, что они будут найдены. Но ни при его жизни, ни позднее этого не произошло.

Существует мнение, что, несмотря на свои эволюционные идеи, Дарвин продолжал верить в Бога. Можно прочесть во многих книгах, что сам Дарвин был, безусловно, верующим человеком. Долгие годы он был церковным старостой, никогда и не думал, что его учение может быть использовано безбожниками: например, на вопрос, о начале цепи эволюционного развития живого, его первом звене, Дарвин неизменно отвечал: ІОно приковано к Престолу Всевышнего!І По-видимому, жена Дарвина - Эмма, будучи ортодоксальной представительницей Англиканской веры, приложила немалые усилия для формирования такого мнения. Недаром его основные работы «Происхождение видов» и «Происхождение человека» никогда не попадали в список книг, запрещенных католической церковью, в отличие от многих других на эту тему, например, книги его деда Эразма Дарвина «Зоономия».

Однако ясно и то, что в зрелые годы Дарвин был законченным атеистом. «Неверие вползало в меня очень медленно, пока не стало полным. Оно приходило так медленно, что я даже не ощутил страдания и с тех пор ни разу ни на секунду не сомневался в том, что мой вывод правилен» - вот слова самого Чарльза Дарвина, не допускающие никаких сомнений в атеизме их автора.