《物种起源》的全名是《通过自然选择的物种起源》。书中除卷首的《历史概述》和《导言》外，共分15章。这部著作不但以大量的科学事实论证了生物是进化而来的，而且还提出了“自然选择学说”来说明生物为什么会进化，很有说服力，为科学进化论奠定了基础，在学术界产生了巨大而深远的影响。
在本书中，达尔文用难以计数的翔实资料和严密的逻辑推理论证了“遗传”、“变异”、“物竞天择，适者生存”等观点。达尔文根据大量的观察、实验结果及地质研究材料，得出两个结论：其一是物种在世代繁衍生殖过程中会发生变异。亲代的大部分特征会遗传给子代，但子代与亲代并不是完全一样，而是有所差异，即后代在继承先代中有变化，代代如此，积少成多，引起生物类型的改变，并且这种改变是逐渐演变的过程，过去的生物跟现有的生物很不相同但又有联系。其二是旧物种灭绝新物种产生是自然选择的结果。一切生物都必须为生存和繁衍后代而进行斗争，这就是生存斗争。一是生物体与自然环境、气候条件的斗争；二是生物体之间争夺生存资源的斗争，斗争结果是“物竞天择，适者生存”，旧物种被淘汰，新物种产生。生物的生存和繁衍后代都要遵循自然选择的规律，而且由于器官功能的分化和生存条件的复杂化，生物体在自然选择的长期作用下，必然导向进步性发展，必然导向由低级向高级、由简单到复杂的发展。人类同其他生物一样，也是自然选择长期发展的产物，而不是上帝创造的。这种理论如同火山爆发一样震撼了全世界。
由于《物种起源》既提供了生物进化的充足证据，又合理地阐明了生物进化的机制，且用自然选择的学说合理和科学地说明生物的多样性和适应性，从而有力地打击了唯心主义的特创论和目的论利用生物的多样性和适应性长期宣扬的上帝有目的地创造生物的论点，这是唯物主义世界观的伟大胜利。革命导师马克思和恩格斯对《物种起源》给予了高度评价。恩格斯在《物种起源》出版后仅十多天，便怀着喜悦的心情，写信告诉马克思：“我现在正在读达尔文的著作，写得简直好极了。目的论过去有一个方面还没有被驳倒，而现在被驳倒了。此外，至今还没有过这样大规模的证明自然界的历史发展的尝试，而且还做得这样成功。”一连几个月，马克思和他的朋友们不谈别的，谈论的都是达尔文及其进化论。因为达尔文的进化论，为马克思主义学说提供了有力的自然科学依据。
《物种起源》的自然选择理论是自然科学史划时代的里程碑，也是生物学进化论。
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——英国著名学者约翰·罗斯金