他在1687年發表的論文《自然定律》裏，對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀裏物理世界的科學觀點，併成爲了現代工程學的基礎。他通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性，展示了地面物體與天體的運動都遵循着相同的自然定律。爲太陽中心說提供了強有力的理論支持，並推動了科學革命。在力學上，牛頓闡明瞭動量和角動量守恆的原理，提出牛頓運動定律。在光學上，他發明了反射望遠鏡，並基於對三棱鏡將白光發散成可見光譜的觀察，發展出了顏色理論。
