牛頓在劍橋大學學習期間，開始對光學產生濃厚興趣，他發現透過兩個玻璃透鏡組成的望遠鏡可以看到更加清晰的畫面，於是他開始對光的折射和反射進行深入研究。
在這一領域的研究中，他發現白光經過三棱鏡時可以分解成不同顏色的光，這一發現引起了科學界的廣泛關注，也爲後來的色譜學和分光光度學的發展奠定了基礎。
牛頓還在數學方面做出了傑出的貢獻，他創立了微積分學派中的牛頓式微積分，並與萊布尼茨共同創立了微積分學科。此外，他還發明瞭牛頓環，這是用來測量光學元件表面平整度的重要工具。他的許多成就使得他被認爲是英國曆史上最偉大的科學家之一。
然而，牛頓也有一些黑暗的一面，他有時會對競爭對手錶現出過度的嫉妒心態，如與萊布尼茨的微積分發明權之爭，這一事件使得兩人的關係破裂，並影響了微積分學科的發展。
此外，牛頓對研究與神祕主義相關的主題也有濃厚興趣，他相信存在着一種能夠揭示自然界中奧祕的普遍規律，並嘗試用自己的力量去揭示這些規律。他也寫過一些關於鍊金術和宗教的著作，這些著作在當時引起了極大的關注，但現在被認爲是他的一些荒誕思想的產物。
