這樣，環球航行曆時5年，到1836年10月回到英國。
每到一處，達爾文積極地采取各種生物和地質標本。他看到：首先，在南美彭巴的地層中發現了巨大古代動物化石，這種動物有著很多現代動物的集合特征。其次，加拉帕戈斯群島的大多數生物都具有南美生物的特征。特別是群島中每個島嶼的生物隻是稍稍不同。他考察了14種地雀，發現這些鳥類和南美的差不多，他進一步證明了這些地雀確實來自南美，它們發生了一定的變化是為了更好地適應環境。
另外，在南美大陸時，達爾文觀察到了一條清晰的線索：密切近似的物種，自北向南，順次更代。
而賴爾的《地質學原理》更幫助了達爾文。他接受了地質漸變的觀點。從書中，達爾文深刻地理解了比較曆史方法。
物種如此多種多樣而連續漸變式的不同，使達爾文認為隻能假設物種逐漸變異。
達爾文在這5年中建立了物種漸變進化的萌芽。他說：“當我作為一個自然學者在皇家軍艦上航行時，在南美洲看到某些事實，有關生物的地理分布和古代與現存生物的地質關係，我深深被這些所觸動。”這些都成為神秘的物種起源問題的曙光。
達爾文最直接的想法是：上帝創造這些如此相似、如此繁瑣、如此費精力而不經濟的花樣物種幹什麼？
再回到英國時，達爾文已經儼然一位成熟文雅的紳士了。他訓練有素，知識豐富，而且很有風度。父親高興極了。
通過考察報告的整理，達爾文成為遠近聞名的地質學家。1838年，達爾文當選為地質學會的秘書。
這時，他還沒有找到嚴謹可信的進化論解釋和證明，但進化論的觀點卻越來越明晰堅定了。
1838年，達爾文組建了自己幸福和睦的家庭，他與青梅竹馬的表姐埃瑪結婚。他們家庭十分親密無間，隻是由於近親結婚的原因，致使達爾文的兒女出現生理缺陷，使老人常常增添煩惱和不安。
達爾文的家境殷實而富裕，長輩給了他們很多錢，這使得達爾文能夠隨心所欲地進行研究工作。婚後，他們定居在倫敦鄉下的唐村。在那裏，達爾文進一步整理資料，研究進化論。
就在1838年，《人口論》躍入了達爾文的眼簾。《人口論》是馬爾薩斯（1766～1834年）的著作，這是有關社會問題與人類問題的研究。
馬爾薩斯認為，人類為了資源和生存而展開了鬥爭和競爭，既可導致消極的後果又可以產生積極的作用。如果不加控製，人口將以幾何級數增長，而糧食隻可能以算術級數增長，這種比例上的失調終究會導致人口過剩，那麼會發生饑餓、瘟疫來平衡控製。
這種物競天擇、適者生存的觀念猛然間打動了達爾文。達爾文說：“1838年10月，即我開始係統研究的15個月之後，我偶爾閱讀馬爾薩斯的《人口論》，本來是為了消遣，並且由於長期不斷地觀察動物和植物的習性，我已具備很好的條件去體會到處進行著的生存鬥爭，所以我立刻覺得在同等環境條件下，有利的變異將被保存下來，不利的變異將被消滅。其結果大概就是新種的形成。於是我終於得到了一個據以工作的理論。”
就這樣，在賴爾與馬爾薩斯著作的影響下，達爾文於1842年寫成了一個提綱。1844年，他又寫了一個較長的提綱，以自然選擇為基礎的生命進化論已經初具規模。
但是，達爾文又過了10年才重新考慮這個問題，他是一個嚴謹的人，要繼續觀察並研究人工選擇與變異。為此，他做了不少實驗。他要寫一個理由充足、邏輯清楚的巨著。