세계를 합리적이고 자연주의적인(초자연적이 아닌) 방법으로 설명한 고대 그리스에서 시작해 중세 유럽의 암흑기와 이슬람 문명의 발달, 사변적인 자연철학을 벗어나 근대 과학의 특징을 뚜렷이 보인 과학혁명과 르네상스, '계몽의 시대'이자 '이성의 시대'인 18세기를 거쳐 현재의 원자와 아원자의 세계까지.
현재 우리가 과학이라고 부르는 것의 역사적 발전 과정을 사회적.문화적.역사적 맥락에서 서술한 책으로, 세계를 설명하고 이해하는 방식이 어떻게 변화해왔는지, 과학이 현대인들의 세계 인식과 삶에 어떤 영향을 끼쳤는지를 생생하고 흥미롭게 들려준다.
이 책에는 두 가지 특징이 있다. 첫 번째 특징은 자칫 고루하고 무겁게만 느껴질 수 있는 과학사상의 역사를 문화적 측면에서 역사적으로 접근한다는 것이고, 두 번째 특징은 많은 과학사상들이 실제로 어떻게 응용되었는지 이론적으로 접근하기보다 그 사상들의 역사에 집중하는 것이다.

서문
1장 배경 지식 ― 고대 그리스의 자연철학
 2장 플라톤과 아리스토텔레스
 3장 로마 제국에서 이슬람 제국까지
 4장 서양 중세
 5장 르네상스
 6장 코페르니쿠스와 신세계
 7장 과학의 새로운 방법들
 8장 수학과 자연철학의 결합 ― 요하네스 케플러
 9장 수학과 역학 ― 갈릴레오 갈릴레이
 10장 르네상스 의학의 실천과 이론 ― 윌리엄 허비와 피의 순환
 11장 체계의 정신 ― 데카르트와 기계론적 철학
 12장 왕립협회와 실험철학
 13장 실험, 수학 그리고 마법 ― 아이작 뉴턴
 14장 뉴턴이 지핀 계몽의 불길
 15장 화학 혁명 ― 프리스틀리와 라부아지에 그리고 존 돌턴을 넘어서
 16장 뉴턴주의적 낙관론 ― 자연신학과 자연의 질서
 17장 지질학의 탄생 ― 제임스 호튼에서 찰스 라이엘까지
 18장 동식물의 역사 ― 연속적인 출현인가 아니면 진화인가