Do 18. stoletja, so biologi prišli do zaključka, da bi bilo življenje razložiti v smislu bioloških procesov, ki so se zgodili v živem organizmu. So zavrnil idejo o nadnaravnem ali božansko intervencijo v bioloških procesih. Njihovi pogledi bila del materialističnega fiziologije. V 18. stoletju, Antoine Lavoisier dokazal, da dihanje vključena uporaba kisika in sproščanje ogljikovega dioksida in toplote. Skoraj stoletje kasneje, Claude Bernard je poudaril, da so živali in rastline notranje sisteme, da se zagotovi, da so bili na voljo pogoji, ki so potrebni, da se ohrani življenje. En tak mehanizem je regulacija telesne temperature pri sesalcih.
Razvrstitev organizmov v skupine se je začela že Aristotel. Toda res logični sistem ni bil zasnovan do 18. stoletja. Carolus Linnaeus (1707-1778) Švedska rafinirana prejšnje sisteme in razvili metodo razvrščanja, ki se (z nekaterimi spremembami) uporablja še danes. Njegov sistem pod pogojem, logičen pristop k proučevanju živih stvari, in dal biologi enoten način opisa. Urejen uvrstitev je tudi mogoče bolj jasno videti razmerij med različnimi vrstami življenja. Linnaeus je uporabil podobnosti v strukturah rastlin in živali, ki so jim skupine. To je pripeljalo do drugega področja biologije-primerjalni anatomiji. Tu smo primerjali različne rastline in živali, podobnosti in razlike. V 18. stoletju, Baron Cuvier predlagala sistem razvrščanja, kjer so razvrščene organizmi, ki temelji na njihovi telesni tip.
Biologi razširiti svoje znanje o naravi prek potovanjih raziskovanja. Prve pomembne znanstvene ekspedicije so bili tisti, ki ga kapitan James Cook poveljeval v 1760-ih in 1770-ih. Kasneje ekspedicije so bile narejene s strani britanske ladje Beagle (1831-36), na kateri je bil Charles Darwin naravoslovec in Challenger (1872-1876).
Pomembni dogodki so bile izvedene na številnih področjih, v 19. stoletju, kot se je začela biologi uporabljati znanstvene metode za njihovo delo. Odkritja so bile ne le o določenih organizmov, pa tudi o naravi življenja nasploh. Zgodaj stoletja so odkrili, da so vsa živa bitja sestavljena iz celic. V izvoru vrst (1859), Charles Darwin (1809-1882), je dokaz, da kompleksne oblike življenja na splošno razvijajo od
