Ortaçağ'ın sonundan itibaren Rönesans'la birlikte hem felsefe alanında yeni bir canlanma meydana gelmeye başlamış, hem de bilimler de önemli gelişmeler kaydedilmiştir. Bu dönemde doğa bilimleriyle doğa felsefesini birbirinden ayırmak olanaklı görünmemektedir. Kopernikus ile birlikte yeni bir dünya ve evren kavrayışı ortaya çıkmış, bunun devamında doğa felsefesi yerini giderek doğa bilimleri denilen alana bırakmaya başlamıştır. Böylece doğa ve evrene ilişkin felsefi yaklaşımların, soyut arkhe arayışının yerini somut bilgiler, gözlem ve deney merkezli aıklamalar almaya yönelir. Bu süreçte özellikle ortaçağdaki doğa felsefesi anlayışıyla bir hesaplaşmaya girildiği ve doğa bilimlerinin bu hesaplaşmanın sonucunda geliştiği söylenebilir. Her alanda olduğu gibi bilimin gelişmesi, özelliklede bu gelişmenin felsefenin içinden gelerek meydana gelmesi, felsefe ile bilim arasındaki ayrımın nasıl konulacağı sorununu gündeme getirmiş, doğa felsefesi ile doğa bilimleri arasındaki ayrım konusunda bu özellikle belirgin bir sorun olarak ortaya çıkmıştır. Francis Bacon, Kepler, Laplace gibi bilgin düşünürler bu sürecin önemli isimleri olmuşlardır. Doğa felsefesi bu sürecte bir tür felsefi materyalizm biçimine de bürünmüştür.