

Em 1839 foi publicado, com a contribuição dos estudos geológicos e zoológicos de Darwin e, o terceiro volume do relatório de FitzRoy e Philip Parker King sobre as viagens do HMS Adventure e do HMS Beagle, Diário e Observações .
A paixão de coleccionador e o trabalho sistemático e paciente permitiram A Darwin recolher um espólio variado, com anotações geográficas e observações minuciosas, que se revelou um verdadeiro tesouro.
Após a viagem dedicou-se, durante anos, a estudar minuciosamente o material recolhido e a explorar os fenómenos que lhe haviam despertado curiosidade, nomeadamente a variedade de espécies que povoavam ilhas remotas e que o levavam a crer que os seres vivos proviessem de um tronco comum.
Muito do material recolhido foi reunido nos cinco volumes da Zoologia do Beagle (1838-1843). Darwin distribuiu a tarefa por outros especialistas: Richard Owen encarregou-se dos fósseis de mamíferos, Leonard Jenyns dos peixes e Thomas Bell dos répteis. Darwin supervisionou o trabalho e complementou-o com informações geográficas e geológicas que havia recolhido. Foi o primeiro passo em direcção à Teoria da Evolução.
O passo seguinte foi dado com a publicação de mais obras de geologia e zoologia, nas quais observações feitas durante a viagem do Beagle foram consolidadas com estudos mais aprofundados que Darwin realizou nos anos posteriores:
Estrutura e Distribuição do Recife de Coral (1842), Observações Geológicas sobre as Ilhas Vulcânicas (1844), Viagem de um naturalista à volta do Mundo (1845), Observações Geológicas sobre a América do Sul (1846) e Monografia sobre os Cirrípedos (1851).
Os estudos geológicos mostravam a Darwin que o desenvolvimento da Terra poderia ser medido por processos muito mais lentos de transformação e que, consequentemente, a terra não seria tão recente como se supunha. As observações zoológicas evidenciavam variações que ocorriam entre indivíduos da mesma espécie e que apontavam para uma forma de selecção natural idêntica à selecção artificial, na qual se modificavam as normas da vida dos animais e se escolhiam os mais aptos. Ingredientes essenciais à formulação da teoria da evolução.