Романтические идеи в Германии, а затем во Франции, Англии и других странах Старого и Нового Света существенно отличались от рационалистических и механистических постулатов «классического века» (хотя некоторые концептуальные построения и выступали в качестве связующих звеньев двух этих доктрин, например, философия искусства Канта или принципы шотландского Просвещения). Открытие спонтанного, нередко иррационального и противоречивого развития природного и человеческого мира, обращение к ранее пренебрегаемому Средневековью, указание на разнообразие традиций и устоев жизни локальных общностей, не укладывающихся в просветительские каноны и рационалистические схемы, — все это не только встречало отклик в среде консерваторов, но влияло также и на позиции многих ученых, включая естествоиспытателей. Романтизм не был противоположностью науке как таковой (хотя и нередко, особенно с середины XIX столетия влиял на антисциентистские настроения) — можно указать целые направления, вроде геологии, биологии или изучения электричества, которые в своем концептуальном развитии тесно связаны с миром романтических идей. Широко известен факт влияния Ф. Шеллинга на идеи датчанина Х.К. Эрстеда или связь романтического творчества С. Кольриджа с развитием психологии бессознательного, «точной» эстетики и химических открытий X. Дэви. Не только механика П.-С. Лапласа, но и идеи превращения элементов (в которых еще много от алхимических представлений), натурализм и антиньютоновское видение природы у Гёте вдохновляют поколения ученых 1820-1840-х годов. Особенно важным тут стало проникновение в природу электромагнитных явлений и формулировка Дж. К. Максвеллом теории поля (как формы материального мира, совершенно не предусмотренной ньютоновской физикой). Эти открытия стали результатом интернационального научного взаимодействия, ведущими «агентами» которого были ученые разных европейских стран — итальянец А. Вольта, француз А.-М. Ампер, немец Г.С. Ом, англичане М. Фарадей и Дж. К. Максвелл. Все это существенно усложняло и во многом перечеркивало прежнюю картину миру, созданную усилиями ученых эпохи Просвещения.
На место прежнего механицизма и детерминизма приходят сознание важности органицистских идей, взаимосвязанности разных частей изучаемого целого; к этому добавляется интерес к теории вероятности и новое понимание характера закономерности. Такие телеологические установки и идея внутреннего становления отвечали и ряду положений католической доктрины, что позволяло включать научные идеи первой половины XIX в. в орбиту христианского мировоззрения. Здесь стоит отметить важную для Центральной Европы и России деятельность австрийских ученых — педагога И.Ф. Гербарта, логика и философа Ф. Брентано, а также наследие немцев А. Гумбольдта, А. Тренделенбурга и Р.Г. Лотце, вдохновляющихся идеями космического мироустройства и связывающих новое естествознание с прежним европейским наследием и категориями аристотелевской или схоластической логики, а также учением о нравственности.
В 1840-е годы на смену романтизму в Европе постепенно приходит новое мировоззрение, для которого характерно внимание к точным методам и примат фактической достоверности, стандарт которого уже не задавался идеалистической философией Гегеля. Утверждение позитивизма связывается с деятельностью Огюста Конта и его школы, которая реализовывалась вне стен традиционных высших учебных заведений и академий. Помимо известного закона трех состояний (уходящего периода господства метафизики, эпохи философии и наступающего века науки) Конт также предложил популярную идею классификации всех наук — от математики до социологии. Тем самым он продолжил усилия по классификации знания и дисциплин, предпринятые ранее А. Ампером и работавшим в Чехии философом Б. Больцано. К этому поиску научного мировоззрения, отличного от прежних философских постулатов, примыкали сочинения по историографии точного знания У. Уэвеля. Изобретатель самого понятия «scientist» как обозначения новой академической профессии (1831), Уэвель был автором очень важного для викторианской эпохи трехтомного труда «История индуктивных наук» (1837). Вторя О. Конту, биолог Р. Вирхов убежденно характеризовал переживаемое им время как переход от века философии к веку естествознания.