１６７２年１月１１日，牛頓順利當選為皇家學會會員。這使他同英國科學的領導機構有了密切的聯係，而他本人也加入了英國最有名望的學者行列。
牛頓這個時候不過３０歲，這不能不引來不少羨慕的目光。
牛頓成為皇家學會的會員後，不能再像以前那樣一個人獨來獨往了，他必須經常與其他的學者作學術上的交流。開始牛頓還不習慣這種生活方式，時間久了，也就習以為常了。
１６７２年２月６日，牛頓來到倫敦參加例會，作為對皇家學會的回報，牛頓將他精心準備的“關於光和色的新理論”的論文遞交皇家學會，並於２月１９日刊登在皇家學會的會刊《哲學彙刊》上，這是牛頓正式公開發表的第一篇論文。
這篇論文當然迎來了熱烈的掌聲，但卻沒有獲得一致讚同。
最大的反對者是在皇家學會很有威望的羅伯特·胡克和他的追隨者克恩斯琴·惠更斯，他們直截了當地反對。
牛頓為避免陷入無休止的混亂之中，因此他退出與反對者的爭論。於是，他開始了對化學的探索與實驗。
其實，我們在評價牛頓的時候，除了稱他為偉大的數學家、物理學家、天文學家外，不應該忘記，他同時還是一位化學的先驅人物和向導。
１７世紀８０年代，牛頓提出了萬有引力定律，相應地，他也提出了明確的化學設想。圍繞著光的本質的討論持續了數年之久，加上長期的學術研究，牛頓已感身心疲憊，他打心裏不願意再做任何關於學術方麵的研究了。
於是，牛頓從此一頭紮進了位於劍橋大學的煉金房，專心地搞起化學研究來。
牛頓在物理和數學上自然的奇異探索不能完全滿足他的要求，他將要通過煉金術道路來引入更高的水平了。
牛頓把位於三一學院大門旁的花園一角的舊房子改成實驗室，買了一批化學藥品做起了一個地道的煉金術士。
牛頓花費了令人不可思議、不可理解的時間和精力去研究煉金術和化學。除了去講課，以及不得不回去睡覺的時候，其餘的所有時間牛頓都不離開實驗室，一日三餐都由仆人送到實驗室來，有時為了節省時間，他一天隻吃一頓飯。
據後來研究牛頓的學者統計，牛頓一生中用在化學方麵的時間加起來超過１０年。
在這個煉金室裏，牛頓做了大量的化學實驗，甚至還提出了一係列的化學符號和有關表示符號。他還寫了很多的化學手稿和論文。
然而，不幸的事情發生了。１６９２年１月的一天，牛頓在去教堂禮拜的時候，他的實驗室著火了，等待他的隻是一片焦土爛瓦，一切都完了。牛頓流著淚，發瘋似地在裏邊找他的光學手稿和化學手稿以及部分論文。但，結果是可想而知的。
痛心疾首的牛頓再也沒有寫過化學手稿和有關論文。