Βοτανική
Ο Δαρβίνος ίδρυσε τη Βοτανική Εταιρεία του Λίτσφιλντ με σκοπό να μεταφράσει τα έργα του Σουηδού βοτανολόγου Κάρολου Λινναίου από τα λατινικά στα αγγλικά. Αυτό διήρκεσε επτά χρόνια. Το αποτέλεσμα ήταν δύο εκδόσεις: A System of Vegetables μεταξύ 1783 και 1785, και The Families of Plants το 1787. Σε αυτούς τους τόμους, ο Δαρβίνος επινόησε πολλές από τις αγγλικές ονομασίες φυτών που χρησιμοποιούμε σήμερα.
Στη συνέχεια ο Δαρβίνος έγραψε το The Loves of the Plants, ένα μεγάλο ποίημα, το οποίο ήταν μια δημοφιλής απόδοση των έργων του Λινναίου. Ο Δαρβίνος έγραψε επίσης την Οικονομία της βλάστησης, και μαζί τα δύο δημοσιεύτηκαν ως Ο βοτανικός κήπος.
Το τελευταίο του μεγάλο ποίημα, ο Ναός της Φύσης, δημοσιεύτηκε μετά το θάνατό του, το 1803. Θεωρείται το καλύτερο ποιητικό του έργο. Επικεντρώνεται στη δική του νεοσύστατη θεωρία της εξέλιξης, η οποία παρακολουθεί τα ίχνη της εξέλιξης της ζωής από τους μικροοργανισμούς μέχρι την πολιτισμένη κοινωνία.
Ζωολογία
Το σημαντικότερο επιστημονικό έργο του Δαρβίνου είναι το Zoönomia (1794-1796), το οποίο περιέχει ένα σύστημα παθολογίας και μια πραγματεία για τη γενεαλογία, στην οποία προέβλεψε ορισμένες από τις ιδέες του Λαμάρκ για την εξέλιξη.
Η ουσία των απόψεών του περιέχεται στο ακόλουθο απόσπασμα, το οποίο συνεχίζει με το συμπέρασμα ότι ένα και το αυτό είδος ζωντανού νήματος είναι και υπήρξε η αιτία κάθε οργανικής ζωής:
Θα ήταν πολύ τολμηρό να φανταστούμε ότι, στο μεγάλο χρονικό διάστημα από τότε που άρχισε να υπάρχει η γη, ίσως εκατομμύρια αιώνες πριν από την έναρξη της ιστορίας της ανθρωπότητας, θα ήταν πολύ τολμηρό να φανταστούμε ότι όλα τα θερμόαιμα ζώα προέκυψαν από ένα ζωντανό νήμα, το οποίο η Μεγάλη Πρώτη Αιτία προίκισε (επένδυσε) με ζωικότητα, με τη δύναμη να αποκτά νέα μέρη, να συνοδεύεται από νέες τάσεις, να κατευθύνεται από ερεθισμούς, αισθήσεις, βουλήσεις και συνειρμούς, και έτσι να έχει την ικανότητα να συνεχίζει να βελτιώνεται από την ίδια του την εγγενή δραστηριότητα, και να παραδίδει αυτές τις βελτιώσεις από γενιά σε γενιά στους απογόνους του, στον κόσμο χωρίς τέλος!
Αυτή είναι μια σαφής δήλωση του είδους της εξελικτικής σκέψης για την οποία είναι γνωστός ο Λαμάρκ.
Μεταγενέστερα έργα
Η ιδέα του Δαρβίνου για την εξέλιξη εμφανίστηκε σε πολλά άλλα έργα του. Στο βιβλίο του Loves of the Plants (1789), που ανατυπώθηκε σε πολλές εκδόσεις ως The Botanic Garden, υπάρχει το σχόλιο: "Ίσως όλα τα δημιουργήματα της φύσης να βρίσκονται στην πορεία τους προς μεγαλύτερη τελειότητα!". Όλα αυτά τα έργα φυσικής ιστορίας έχουν τη μορφή ποιημάτων και έτσι δεν είναι ικανοποιητικά από την άποψη της σύγχρονης επιστήμης. Αλλά ο 18ος αιώνας ήταν μια εποχή όπου οι ευφυείς άνθρωποι έκαναν διασυνδέσεις- οι εξειδικευμένοι τύποι επιστημόνων εμφανίστηκαν για πρώτη φορά κατά τη διάρκεια της ζωής του εγγονού του Καρόλου.
Τα δύο τελευταία φύλλα του βιβλίου του Δαρβίνου A plan for the conduct of female education in boarding schools (1797) περιέχουν έναν κατάλογο βιβλίων, μια απολογία για το έργο και μια διαφήμιση για το "Miss Parkers School". Το έργο πιθανώς προέκυψε από τη σχέση του με τη Mary Parker. Το σχολείο που διαφημίζεται στην τελευταία σελίδα είναι αυτό που ίδρυσε στο Ashbourne του Derbyshire για τα δύο νόθα παιδιά τους, τη Susanna και τη Mary.