Butterfield estuda a formação da ciência moderna, desde as polêmicas acerca da natureza do movimento, que a partir do século XIV abalaram a escolástica tardia, até o surgimento da química, com Lavoisier, em finais do século XVIII. Pouco a pouco, emergem as concepções acerca do universo, da vida e do homem que, ainda hoje, constituem o essencial da nossa concepção do mundo - das hipóteses de Copérnico e das descobertas de Kepler, Galileu e Newton, passando pelo estabelecimento de uma explicação coerente da circulação sanguínea, até ao perfeito entendimento da natureza do ar, ou da combustão. A revolução cientifica dos séculos XVII e XVIII é também inseparável da construção de instrumentos técnicos, graças aos quais o homem alarga, numa media até então desconhecida, o seu poder sobre a natureza e o mundo. E o progresso cientifico é acompanhado pela ideia de divulgação das controvérsias e novidades cientificas, estabelecendo-se assim, sobretudo a partir do inicio do século XVIII, um laço entre a revolução cientifica e a formação de uma nova ordem social a par de uma profunda mudança de mentalidades. Por fim, o nascimento da moderna ciência da natureza representa o surgimento de uma nova concepção da história, acentuando-se a ideia (cujas origens remontam ao cristianismo medieval) de um progresso continuo e indefinido, em contraste com a concepção cíclica, característica da Antiguidade clássica e ainda em vigor no Renascimento.
