En viktig faktor som var med på å forme opplysningstiden, var utviklingen av naturvitenskapene på 1600-tallet. Et ikke-religiøst natursyn fikk en enorm betydning for teknologiutviklingen i denne perioden, og det ble gjort epokegjørende oppfinnelser innenfor en rekke fag.
Det som kjennetegner disse oppdagelsene, er at de kom til ved at man utfordret tradisjonelle oppfatninger. Det hadde tidligere vært kirkens forklaringer som besvarte spørsmål knyttet til natur, astronomi og menneskelig utvikling. Dette godtok ikke de nye filosofene og vitenskapsmennene. De mente at all kunnskap skulle ha basis i rasjonaliteten, altså det som kunne forklares. Det var ikke lenger nok å henvise til liturgien eller til Guds vilje.
Vitenskapens gjennombrudd
Allerede på 1500-tallet kom den polske vitenskapsmannen Nicolaus Copernicus fram til at sola var midtpunktet i universet. Denne oppfatningen (det heliosentriske verdensbildet) var i strid med kirkens oppfatning om at jorda stod i sentrum, og at sola kretset rundt jorda. Flere av Copernicus' tilhengere og etterfølgere ble forfulgt og dømt av kirken.
Sir Isaac Newton
Men vitenskapen slo likevel igjennom i flere land. Det blir fortalt at på slutten av 1600-tallet så den engelske vitenskapsmannen Isaac Newton et eple falle til jorda, samtidig som han så månen. Det var slik han fikk tanken om at det var de samme kreftene som trakk eplet mot bakken, som holdt månen i bane rundt jorda. Om fortellingen er sann, vet vi ikke, men det var Newton som først formulerte gravitasjonslovene. Newton studerte bevegelse, lys og gravitasjon, og arbeidene hans la grunnlaget for moderne fysikk. Han påpekte at de samme naturlovene gjaldt for hele universet.
Naturretten
Dette naturvitenskapelige synet ble videreført også til menneskene og samfunnet. Ifølge opplysningsfilosofene skulle også rettstaten og lovene som omfattet menneskene, gjelde for alle. De utviklet en rettslære som ble kalt «naturretten». De så for seg at naturens orden og lovmessighet ga mennesket visse opprinnelige og allmenne rettigheter og plikter. Disse rettighetene og pliktene er grunnleggende for alle mennesker. Menneskerettighetene som vi kjenner dem i dag, fikk sin spede begynnelse med naturretten. Naturretten hentet sine idealer blant annet fra seinantikken og romersk rettslære.
Samfunnskontrakt
Den engelske filosofen Thomas Hobbes tok utgangspunkt i naturen da han formulerte sin kontraktsteori. Han mente at siden alle mennesker i utgangspunktet var frie, ville det bli en «alles kamp mot alle» dersom menneskets primitive egenskaper fikk fritt spillerom i «naturtilstanden». Staten måtte derfor være der for å verne menneskene og sikre dem grunnleggende rettigheter og plikter. Tilbake skulle menneskene gi makt og deler av sin frihet til dem som styrte. I det politiske hovedverket sitt, Leviathan, fra 1651, kalte Hobbes denne gjensidige ordningen en samfunnskontrakt. Styringssystemet enevelde, som var utbredt i Europa fra midten av 1600-tallet, passet godt inn i den politiske filosofien til Hobbes.