带给皇家学会光荣的这群杰出的学者，把他们的研究伸向生命科学。无所不在的胡克以实验证明迪格比（Kenelm Digby）爵士——伊夫林称他为那个“坏透了的江湖郎中”——已经指出的：植物需要空气以维生。他把莴苣种子播在露天的土里，同时把另一些相似的种子播在一个真空房间的土里；结果前者在8天中长了1英尺半，而后者一点也没长。胡克认为，空气在燃烧过程中，和动植物的呼吸作用中消耗的部分是相同的，又认为这部分有含氮的特性（1665年）。他证明如果用风箱向动物的肺里吹气，他们停止呼吸后仍然能活着。他发现了活组织的细胞结构，创造了“细胞”这个名词，以之称呼它的有机成分。通过他的显微镜，人们欣然地看到了软木的细胞，胡克估计，1立方英寸中有12亿个。他研究昆虫和植物的有机体组织，并在他的《显微图集》中画出它们奇怪的图案。胡克的成就接近伽利略与牛顿。
雷依，另一位皇家学会成员，对近代植物学的形成也有贡献。他是一个铁匠的儿子，靠自己的努力进了剑桥，成为三一学院的学生，又被任命为国教牧师。他把全部精力放在宗教和科学上。由于他不愿签署《统一法案》（Act of Uniformity，1662年）向查理二世宣誓效忠，他辞去职务，和他的学生韦罗贝（Francis Willughby）到欧洲各地旅行，以收集动植物的资料，并有系统地叙述它们。韦罗贝负责动物部分，但在作完鸟类和鱼类后就死了。1670年，雷依出版一本《植物分析录》（Catalogus Plantarum Angliae），它成为英国植物学的奠基石。借着经过改良的术语和分类学，雷依写出《植物新论》（Methodus Plantarum Nova，1682年），根据双子叶和单子叶的不同，把所有开花的植物分为单子叶和双子叶两大类。他完成了近代科学伟大杰作之一的三卷巨著《植物通史》（Historia Generalis Plantarum，1682—1704年），描述了18625种植物。雷依是第一个在生物学的意义上，用“种”（species）这个词的人，“种”在此指一群生物，各个有近似的双亲，又有繁殖的能力。这个定义和以后林奈（Linnaeus）的分类（1751年），布置好了物种起源与激变论的争论舞台。雷依又出版了韦罗贝鱼类学和鸟类学的稿子，加上一篇《四脚动物论》，为近代动物学提供了第一次真正科学化的动物分类。
在上古时代，植物学家已经了解有些植物应该称为雌性，因为它们结果；其他则是雄性，因为它们不结果。公元前3世纪狄奥夫拉斯图斯（Theophrastus）已经观察到，只有把雄椰枣的花粉振动在雌椰枣上时，雌椰枣才会结果，但这些观念几乎被遗忘了。1682年，皇家学会的格鲁（Nehemiah Grew）肯定地断言植物的雌雄之别，因而给花增加了一种新魅力。研究显微镜底下的植物组织时，他注意到叶子正面的气孔，认为叶子是呼吸器官。他把花描述为生殖器官：大蕊是雌性的，小蕊是雄性的，花粉是精子。他错误地假定所有的植物都是雌雄同体的，雄性和雌性的构造都集中在一个个体上。1691年，图宾根大学的植物学教授鲁道夫·卡梅拉留斯（Rudolf Camerarius）明确地证实了植物的性别。他指出，取走花粉囊——小蕊含花粉的部分，它们就不会结果了。
伦敦皇家学会接到格鲁的第一篇文章《动手解剖植物》（“The Anatomy of Vegetables Begun”）的同一天（1671年12月7日），也收到波伦亚的马尔皮吉寄来的一份手稿。学会以《植物解剖观》（Anatomes Plantarum Idea）为名将其出版，拉丁文的运用仍能助长科学。马尔皮吉和格鲁分享植物组织学的荣誉，但他主要的贡献是在动物学方面。1676年，马里奥特运用化学方法分析了植物的残渣和它们生长的土壤后，表示植物由土里吸取水分而获得养料。马里奥特、格鲁和马尔皮吉都不了解植物有能力从空气中吸收养分，这不太合乎现在发现的植物营养与生殖的过程，但和亚里士多德对植物生长含糊的解释——“植物的灵魂”不断扩张的企图使其生长——来比，实在是一种了不起的进步。
1668年，阿雷佐的雷迪（Francesco Redi）的《昆虫通论》出版，该书以实验驳斥自然发生论或生物是由无生物自然产生的主张，这种古老而普遍的观念受到第一次震撼。直到17世纪后半叶，人们几乎一致认为（威廉·哈维是一个显著的例外），尘和黏土可以产生细小的动物和植物，腐败的肉更是如此，所以莎士比亚谈到“太阳在死狗身上生出了蛆”。雷迪却表示，和虫子隔离的肉上不会生蛆，暴露的肉才会。他用一个句子来说明他的结论：每个生物都由一个卵或一粒种子而来。但原生物发现后，自然发生论的议论复活，于是斯波莱查尼（Spallanzani）于1767年、帕斯特尔（Pasteur）于1861年提出了答复。
这种后来被称为原生动物的单细胞生物的发现，是这个时代对生物学的一个重要贡献。列文虎克是代尔夫特的一个荷兰人，在他91年的生命中，却通过伦敦皇家学会公布他的科学发现。他出生于一个富有的酿酒之家，这使他能得到空闲，而孜孜不倦地研究显微镜底下生命的新世界。他有247架这种仪器，大多数是他自己做的。他的实验室中，419个透镜熠熠生辉，有些由斯宾诺莎亲手磨制而成，斯宾诺莎和他同一年（1632年）生在同一个地方。1689年，彼得大帝在代尔夫特时，曾把仔细观察列文虎克显微镜中的东西列为他的目标之一。有一次，这位科学家把几天前落在一个罐子里的一些雨水放在一架显微镜底下研究，他对看到的景象大为惊奇：“出现在我面前的动物，比斯瓦默丹先生说的用裸眼在水中可以看见的、他叫作水蚤或水虱的动物还小1万倍。”他又着手描述一种我们现在称为“钟形虫”（Vorticella）的生物，这是对原生动物最早的叙述。1683年，列文虎克发现了比它更小的生物——细菌。他是在自己的牙齿上首次找到它们的，他坚称“虽然我的牙齿通常是很干净的”。他又检查邻居们的唾沫，在显微镜下给他们看那里面“极多的生物”，使他们大为震惊。1667年，他在精液里发现精虫。他惊叹于自然为生殖创造的条件；极少量的人类精液中，他估计有1000个精虫；又算出单单一条鳕鱼就有1.5兆个精子。
斯瓦默丹比列文虎克小5岁，但比他早死43年。他是一个神经质、热情、病弱而又游移不定的人，36岁停止科学工作，43岁时燃尽了他的生命之火（1680年）。他父亲本来打算要他做律师，他却放弃了神学，投身医药。获得医学学位后，他致力于解剖学。他被蜜蜂迷住了，对它们的肠子特别感兴趣。他白天解剖它们，晚上为他的发现写报告、画插图。他完成关于蜜蜂的论文（1673年）时病倒了，此后他很快因为科学是一种太现世化的职业而放弃了它，回归宗教。在死去57年后，他的原稿被收集起来，以毕勃里亚·内特利的名字出版《自然曲》（Biblia Naturae）。书里有12种代表性昆虫的生活史，包括蜉蝣与蜜蜂，及在显微镜下乌贼、蜗牛、蚌和青蛙的研究报告。还有一些斯瓦默丹的实验报告，他证明从一个动物身体上切下来的肌肉组织，能借刺激有关的神经而使它收缩。一如雷迪，他拒绝自然发生论，但认为非但不是腐肉产生微生物，而是这些东西使有机物腐败。在他短暂的一生中，斯瓦默丹建立了近代昆虫学，也使他跻身于科学史上最精确的观察者之林。他从科学又皈依宗教，正足以代表现代人对希望一笑置之而寻求真理，以及惊惧于真理而退回希望之间的彷徨。
