Študoval prírodu Galapág, Tahiti, Nového Zélandu, Austrálie, Sv. Heleny, Mauritia a iných. Po piatich rokoch 2. októbra 183, pristála loď znovu u brehov Anglicka. Pre Darwina to bolo päť rokov horúčkovitej činnosti prakticky vo všetkých oboroch prírodných vied. Študoval geológiu takisto ako botaniku, zoológiu, paleontológiu a archeológiu všetkých oblastí ktoré loď navštívila. Preto mal príležitosť porovnávať organizmy rôznych svetadielov s organizmami bližších, alebo vzdialenejších ostrovov a temer denne narážal na závažné rozpory medzi hypotézou o stvorení všetkých organizmov vyššou bytosťou a medzi fakty, s ktorými sa potýkal.
Po svojom návrate pracoval Darwin pilne na dovezenom materiále a vydal svoje prírodovedecké denníky z cesty („Cesta prírodovedcova okolo sveta“) Viac ako dvadsať rokov po svojom návrate z cesty hromadil Darwin materiál týkajúci sa vzniku druhov. Dopisoval si so stovkami odborníkov, teoretikov i praktikov po celom svete. Na svojej záhrade a vo svojom skleníku prevádzal početné pokusy na rastlinách. Všetky získané dáta získaval porovnával, aby došiel k jadru veci. Proti každému získanému dielčiemu záveru staval desiatky námietok a až potom keď obstál ho uložil do svojej knihy. Aj keď Darwinove názory boli neskôr v mnohom opravené a doplnené nič sa nezmenilo na správnosti jeho základnej myšlienky, že sa všetko rastlinstvo a živočíšstvo vyvinulo z nemnohých jednoduchých pratipov a že jedným z hlavných vývojových činiteľov je prírodný, alebo umelý výber.
Darwinove dielo „O vzniku druhov prírodným výberom alebo uchovávanie prospešných plemien v boji o život.“ Vyšlo v roku 1859 a bolo ešte ten deň rozobrané. Kríza Darvinizmu

Hoci evolučné učenie Darwina uznávala väčšina biológov, mnohí popredný zoológovia a paleontológovia už v prvej etape vývoja evolučnej teórie prijímali myšlienky o evolúcii a mechanizme prírodného výberu s výhradami a mali proti nim závažné námietky. Takýto stav v nemalej miere zapríčinili Darwinove názory na všemocnosť výberu a osobitnosť pôvodu nových druhov, ktoré sa dali v prírode ťažko dokázať. Napríklad v prírode sa len zriedka vyskytovali prechodné formy, prítomnosť ktorých postuloval Darwin i vznik orgánov zložitej stavby a na prvý pohľad zložitých foriem bolo ťažko alebo skôr nemožné vysvetliť akumuláciu malých a malicherných zmien; princíp výberu bol nedostatočný aj pri vysvetľovaní prvých etáp vývoja užitočných odchýlok. Kritika darvinizmu s zintenzívnila najmä v etape vzniku genetiky, ktorú možno konvenčne nazvať etapou odmietania darvinizmu (koniec 19.