回国后，他于1846年出版了他在探险航行中获得的地质学和动物学研究成果。这些著作很快使他跻身于科学家的最前列。1838年，他当选为地质学会秘书，次年与表姐埃玛结婚。结婚使达尔文有了经济保障，双方老人给了他们很多钱，使达尔文可以毫无后顾之忧地从事他的研究事业。
1838年，达尔文偶然接触到了马尔萨斯的《人口论》，马尔萨斯关于人类为争夺食物所导致的灾难性竞争的观点，给他留下了深刻印象。他联想到在生物界中，一定也有类似的生存竞争，而且由于他们繁衍地更迅速，这种斗争只会更加激烈。“贝格尔号”的环球考察使达尔文完全接受了赖尔式的生物渐变思想，马尔萨斯的著作更使他对生物进化机制有了某种顿悟。达尔文意识到，生物界存在着极为巨大的繁殖力和大量变种，但是只有那些在生存斗争中有适应能力的变种才能活下来，并得以有最多的后代；其余变种被淘汰，这就是自然选择的过程。为了证明这一过程，他首先研究人工选择问题，事实上，人类一直在进行培育优良品种的工作。达尔文自己进行家鸽的育种实验，对变异和选择问题有了更深地了解。1856年，在赖尔的敦促下，达尔文开始准备写作《物种起源》。
