完成工作的方法，是爱惜每一分钟。
——达尔文
（一）
在结婚后，达尔文便继续整理自己的地质论文，尤其是对《珊瑚礁》和《南美洲的巨漂砾和冰川》两篇论文倾注了大量的心血。后来，他又在地质学会作了《关于火山现象之间的联系》的报告。
在收集资料和理论思考的阶段，达尔文一直都在从事着有关物种和变种的研究工作。在1841年1月时，他就给经验丰富的养禽专家福克斯写信，请他将那些杂交生出的鸽子、鸡、鸭等，包括杂交死去的非洲猫的骨骼，都给他寄来，让他进行系统的研究。这些东西在达尔文的眼中都是宝贝，比其他任何东西都有价值。
1841年初，达尔文的着作《珊瑚礁的构造和分布》正式出版了。这本着作具有四大特点：
一，内容的高度概括性，达尔文寻求并找到了最能充分说明被研究现象的内在规律。
二，内容的广泛性，达尔文掌握了研究对象的所有详细资料。
三，达尔文在其中研究并解决了总结时可能遇到的困难，并予以解释，以免给他人反驳留下口实。
四，达尔文从地质、地貌、动物等全方面来研究，充分地体现了他是一个广义上的博物学家。
尽管达尔文在考察时获得的资料十分有限，对某些问题的解释也有些模糊不清，但广大读者还是对达尔文在此次航行中能够克服各种艰难险阻进行考察的精神表示钦佩。因此对于达尔文的理论和思想，读者也是相信并愿意接受的。
这本书是达尔文理想的开端，同时也是一个辉煌的开端。它出版后，很快就引起了科学家们的注意，尽管其中有些内容驳斥了莱尔的某些环形岛理论。
在1842年的五六月间，达尔文在什鲁斯伯里和梅尔庄园度过了一段美好的日子。在这里，他用铅笔潦草地勾画出一个相当完整的物质起源理论概要。后来，这个手稿被藏在唐恩庄园一个楼梯下面的壁橱里，在达尔文去世14年被发现。
在达尔文诞生100周年时，达尔文的儿子弗朗西斯将它加上了自己的注解并出版。要做到这一点其实是很不容易的，因为手稿概要是达尔文在仓促中写就的，而且用铅笔写成，有些地方还经过了涂涂抹抹；再加上年代久远，有些文字已经看不清了。后来《物种起源》的全部章节和基本思想等，都在这个概要中有所体现。
在概要中，达尔文首先提出了人类影响生物的两种方法：一种是外界条件的直接影响，如营养对动物大小的影响；另一种是间接条件的影响。
通过这一概要人们也能看出，在1842年时，达尔文已经建立了自然选择的进化论理论，并将其基本特点也都完全提了出来。只不过当时他还没有同任何人谈论过自己的这一进化思想而已。
（二）
达尔文的祖父曾提出过生物进化的观点，达尔文在很小的时候就听人提过祖父的生物进化思想，但他并没有认真地读过祖父的着作。在航海回来后，他特意将祖父的着作找出来认真阅读了一下，并做了一些摘记。
伊拉兹马斯·达尔文在其所着的《动物规律学》中列举出了物种进化的理由，这些理由包括：
第一，生物在个体发展过程中会发生变态，如毛毛虫会变成蝴蝶，蝌蚪会变成青蛙；
第二，人类能使家畜发生变化，如人会根据需要培育出不同的马、猪、禽类等；
第三，存在畸形的动物及继承畸形的后代；
第四，四足动物、鸟类、两栖动物以及人类在结构上都有着惊人的相似之处。
阅读完后，达尔文又结合自己的考察资料，认为祖父的看法和理论并不完全正确，但他却很支持祖父关于生物进化的观点。
为了能够弄清物种起源问题的思路，达尔文还将目光投向了农业实践中的有关资料。他阅读了大量有关农业的书籍和杂志，研究关于家畜品种和植物品种的着作，还与一些动物饲养家、植物栽培家等保持着密切的联系，从他们那里直接获得培育新的生物品种的例证。搜集来的资料证实，动物和植物在家养的情况下会发生变异，产生新的品种。可新品种是如何培育出来的？它们为何能成为人们所需要的性状物种的呢？
为了真正弄清这些问题，达尔文还亲自动手做繁育动物的实验。他在家里养了一些鸽子，因为鸽子繁殖快，又不需要很大的地方。与一般的养鸽人不同，达尔文将不同鸽子全身每一处都进行了仔细测量，对它们的羽毛颜色、蛋的类型等，都进行了认真分析并作了记录。通过分析研究不同鸽子品种的差别后，达尔文断定，这些不同品种的鸽子都起源于野生的原鸽。
此后，达尔文又研究了其他家养动物，发现它们也同鸽子一样，许多家养品种也是由一个或少数几个野生品种变化来的。那么，它们是怎样变来的呢？需要经过多少代育种才能实现？
后来，达尔文请教了一个养犬人，如何才能得到品种优良的犬？养犬人说，方法很简单，小狗在生下来后，肯定有好的，也有不好的。好的留下来，坏的就宰掉，这样自然就能得到品种好的猎犬了。
同时，他还请教了植物栽培家，情况与动物也很相似，都是通过反复选择、择优而取，最后就能得到人所需要的优质品种了。
据此，达尔文认为，家养动物新品种的形成与人的选择是有一定关系的。从家养动物和植物的育种中，达尔文也得到了他的人工选择原理。这样，他又在向物种起源的道路上迈出了一大步。
接着达尔文又证实，动物的某些器官经常使用，可以增强器官的性能，并能增加它们的尺寸，而不经常使用就会令尺寸缩小。而且，这种变化还是可以遗传给后代的。
但是，仅凭人工选择还不能回到一些复杂的物种起源问题，因为人工选择是将人所需要的保留下来了，让它进一步繁衍，而将不需要的淘汰掉。
那么，在自然界中是否有这种保留和淘汰的过程呢？如果有，它又是如何进行的呢？达尔文再一次陷入了深思。
（三）
达尔文早前曾阅读过英国经济学家马尔萨斯的《人口论》。在这本书中，马尔萨斯认为，人口总是按照几何级数（2、4、8、16……）增长的，而生活资料只能按照算术级数（1、3、5、7……）增加。所以，当人口扩张到仅能维持继续生存的极限时，就会出现战争、瘟疫、灾荒等。在这种情况下，只有战争、瘟疫、灾荒才能遏止人口的过度增长。
“自然用最自由的手，在动物界、植物界散布种子。但育成这种生命种子所必需的场所和营养，自然却给得比较吝啬。这地上含有生命的芽，如果能有充分的食物、充分的场所供它繁殖，几千年后它就会充塞几百个世界。但自然法则的必然性将把这种生物限制在一定的界限内。植物的种类和动物的种类完全都处于这种限制的大法则之下……”
当达尔文正苦苦思索自然界是用什么办法造就新物种时，马尔萨斯这段关于人口、动物和植物按几何比率增长趋势的论述让达尔文豁然开朗。
马尔萨斯的《人口论》让达尔文开始意识到自然界的生存斗争。在自然界当中，我们随时随地都能看到许多植物结出成千上万的种子来。如果这些种子全部成活，那会是一番什么样的景象？同样，动物也有很强的繁殖能力，如果每一种生物的后代都成活而不被消灭的话，所有的生物就会将地球填满。
而事实上，地球并不是这样的，也从未出现过这样的情形。自然界的事实就是：总会有大量动物的卵、幼仔和大量植物的种子、幼芽被其他生物消灭掉。那些尚未成为生命的生物，在化为生命之前就会被当做其他生物的食物而被消灭掉；而当它们出生后，同样会遇到各种各样的敌人。它们需要经过艰难地躲过各种各样的伤害才能存活下来，并繁衍后代。
所以，所有的生物，不论弱小还是强大，它们的整个生命都处于同敌人斗争的过程当中。
另外，生物的生存斗争还包括同地理位置、气候环境等自然环境所进行的斗争，与同一物种内部所进行的斗争等。所以，自然界的生存条件同人工选择一样，对生物的每个个体都要做出选择要求，符合要求的保留下来，不符合要求的则被淘汰掉。
这就是达尔文发现的自然选择，它与人工选择具有同样的性质和作用。
从1842年到1844年，达尔文一直都在孜孜不倦地从事物种问题的研究。根据研究结果，在1842年所写的概要基础上，达尔又重新写了概要，内容比1842年所写的增加了3倍多，并仔细地进行了修订，尤其是扩大了有关自然选择、人工选择和生物地理分布等几个章节。
1844年的概要大大地增加了阐述自然选择和人工选择的篇幅。达尔文指出，遗传问题很复杂，并非生物在一生中所获得的一切都能遗传下来。接着他又指出由人类选择种畜的重要性和隔离的意义，即防止同不良个体和品种进行交配的作用。达尔文还指出了采用选择的实际操作者在工作过程中所遇到的困难和细致之处，以及在很多代期间进行育种的必要性等。
随着研究的深入，达尔文越来越感觉到这个问题的重要性，也越来越相信它的正确性。然而，他的结论却与当时绝大多数学者的想法和意见相差甚远。他与一些学者交流过这个问题，但他们都不赞同他的进化论观点。如果现在就出版概要，达尔文清楚，自己一定会处于孤立无援的位置。