1687年，牛顿出版了力学经典著作《自然哲学的数学原理》，建立起一个完整的力学理论体系。在力学上，牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理，提出牛顿运动定律。

在光学上，他发明了反射望远镜，并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察，发展出了颜色理论。在数学上，牛顿与戈特弗里德·威廉·莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理，提出了“牛顿法”以趋近函数的零点，并为幂级数的研究做出了贡献。