Вершиной английской и мировой науки в этом направлении стало эволюционное учение Ч. Дарвина. Его горячим защитником в Великобритании был Т. Гексли. Достигнутые успехи дали импульс развитию новых областей, таких как гистология и эмбриология. Ч. Шеррингтон выполнил цикл работ по физиологии центральной нервной системы, удостоенный позднее Нобелевской премии.
Нобелевскими премиями были отмечены многие работы, выполненные в Британии в XX веке. С конца XIX века ведущую роль среди физических лабораторий начинает играть Кавендишская лаборатория в Кембридже, в разное время возглавлявшаяся Дж. К. Максвеллом, Рэлеем, Дж. Томсоном, Э. Резерфордом. Она быстро завоевала мировой авторитет, и через нее в первые десятилетия XX века прошли физики из многих стран мира. В этот период был получен целый ряд принципиальных для естествознания результатов. Ч. Баркла открыл характеристическое рентгеновское излучение элементов (Нобелевская премия 1917 года); Г. Мозли установил важнейшие закономерности атомных рентгеновских спектров; Резерфорд разработал планетарную модель атома; Ф. Содди ввел понятие об изотопах (Нобелевская премия 1921 года), а разработанный Томсоном и Астоном масс-спектрограф дал возможность обнаружить и разделить изотопы химических элементов (за открытие с помощью масс-спектрографа явления изотопии Астон был удостоен Нобелевской премии 1922 года; Дж. Дж. Томсон получил Нобелевскую премию в 1906 году за открытие электрона); ионизационная камера Вильсона стала мощным орудием исследования в физике элементарных частиц. Работы Резерфорда и Содди по радиоактивности привели к созданию теории радиоактивного распада, открытию атомного ядра и к первым опытам по искусственному расщеплению ядер. Дж. Кокрофт и Э. Уолтон создали ускоритель элементарных частиц и осуществили расщепление ядер протонами. Дж. Чедвик открыл нейтрон.
Новое направление науки XX века – физика космических лучей. П. Блэкетт обнаружил ливни электронов и позитронов (Нобелевская премия 1948 года); С. Пауэлл с помощью метода толстослойных эмульсий открыл π-мезоны (Нобелевская премия 1950 года); Г. Рочестер и Г. Батлер обнаружили в космическом излучении гипероны и К-мезоны.
В 1920-х годах У. Г. Брэгг и У Л. Брэгг разработали и применили методы рентгеноструктурного анализа кристаллов; Дж. Берналл проводил работы по рентгеноструктурному анализу сложных веществ.
В теоретической физике на первом месте стоят работы П. Дирака по основам квантовой статистики, релятивистской теории электрона и квантовой электродинамике. Значительный вклад в теорию твердого тела внесли Н. Пайерлс, Н. Мотт, А. Вильсон. Английская математика развивается в нескольких направлениях: математическая логика и основания математики (Б. Рассел и А. Уайтхед), теория чисел и теория функций (Г. Харди, Дж. Литтлвуд), математическая статистика (Р. Фишер).
В химии значительные успехи достигнуты в понимании закономерностей цепных реакций (С. Хиншелвуд; Нобелевская премия 1956 года совместно с Н. Н. Семеновым). С Кембриджем и Оксфордом связаны значительные успехи
