18 yaşında, Cambridge'deki Trinity College'a gönderildi, burada Barrow'un dikkatini çekti. 1665'te Londra'daki veba salgını sırasında Cambringe üniversitesi kapatıldı; Newton, Woolsthorpe'a döndü ve 1667'ye dek burada kaldı. 1669'da Barrow'un yerine matematik profesörü oldu. 1672'de Royal Society'te üye seçildi. 1703 bu kurumun başkanı oldu. Westminster'e gömüldü.

Newton'ın matematiğe en önemli katkısı, tutarlı bir kurum olan sonsuz küçükler hesabını (kendisi bunu akışkanlar hesabı diye adlandırıyordu) oluşturmasıdır; bunu özellikle XVII. yy.'ın başlarında yavaş yavaş geliştirmeye başlamıştı. Leibniz de nerede ise aynı zaman da, aynı bireşime ulaştı, ancak bu hesabı farklı bir biçimde ve değişik bir anlayışla sundu ve iki bilim adamının arasında ateşli bir polemik başladı.

Mekanik alanında Newton, daha önceki önemli buluşları bir ölçüde düzelterek, tümüyle genelleştirip tamamlayarak, tam ve kesin bir bilimsel kuram biçiminde toparlayan ilk bilim adamı oldu. Bu eski bilgileri, özellikle yer çekimini ve gökcisimleri arasındaki çekimleri belirten evrensel çekim kavramıyla tamamladı. Newton'ın bu buluşu nasıl yaptığını anlatan "Newton'ın elması"öyküsünün doğruluğu hala tartışılır. Newton, kütle ve kuvvet kavramlarını açıkca tamamladı. Bu tanımları yaparken ve çekim yasasını, uzaklıkların karesinin tersine göre kurarken, Huygens'in merkezkaç kuvvet yasasından (1659) yararlandı.

Newton'ın Philosophane naturalis principia mathematice (doğal felsefesinin matematiksel ilkeleri) [1687] adlı yapıtından sergilediği mekanik, üç ilkeye dayanır: 1. eylemsizlik ilkesi (bunu Galilei'ye mal ediniyordu, ancak gerçekte bu ilke açık biir biçimde ve bütün genel yönleriyle Descartes tarafından berirlenmiştir);2. kuvvetle ivmenin orantılılığı (bunu da Galilei'ye mal etti, oysa Galilei bu ilkeyi yalnızca sevmekle kalmıştı); 3. etki ve tepkinin eşitliği (değme etkilerinde çoktan bilinen bu eşitliği Newton ,uzaktan etkileme olayında ele alarak genişletti).

Günmerkezlilik görüşünün benimseyen Newton, mekanik üstüne düşüncelerini daha önce Kepler tarafından bir ölçüde ve pek kesin olmayan bir biçimde ortaya konan gezegenlerin ve Ay'ın devinimleri konusuna uyguladı. Gökbilimci Jean Picard'ın ölçümlerine (1670'e doğr.) Newton'ın mekaniği, Einstein'in görelilik kuramına kadar, köklü bir değişme uğramadan, başta akışkanlar ve gök mekaniği olmak üzere mekanik alanında görülen değişmelerin temelini oluşturdu.

Newton'un optikte en büyük katkısı ilk teleskopu gerçekleştirmesini (1671) yanı sıra, prizma tarafından dağıtılan beyaz ışığı inceleyerek geliştirdiği renk kuramıdır. Bu konudaki ilk çalışmalrını 1666'da yaptı ve 1672'de Royal Society'ye sunduğu incelemede Hooke'un görüşlerine karşı çıktı. Ancak bu çalışmalarının geniş bir açıklaması, çok daha sonra yayınlanan, Opticks (Optik) [1. ing. baskı, 1704; 2. ing. baskı, 1717-18] adlı yapıtında yer aldı Newton bu kitapta, Malebranche ile hemen hemen aynı zaman da, her rengin özül ve değiştirilemeyen bir özellikte olduğunu savundu. Özellikle, Opticks (optik'in) 1706 latince baskı ile birlikte yayımlanmaya başlanan Quaestiones (Sorular) adlı etkinlikte renklerin yapısı üstüne görüşlerine açıkladı; bu görüşler pek de bilimsel değildi ve karma bir kuram biçiminde sunuluyordu: ışık her renk için büyüklükte tanecikte oluşur ve bunlar, dalgalar oluşturarak esiri sarsar. Newton buna dayanarak, ışık dalgalarının dönemliği ya da frekansı kavramını ortaya attı, ancak Molebranche'tan farklı olarak bu kavramı genlik kavaramın dan ayırmadı. Newton'ın tarih kronolojisi ve simya üzerine de çalışmaları vardı.