Engels dedico más de 8 años de su vida a estudiar los procesos naturales y las matemáticas para demostrar que el materialismo filosófico es confirmado por los resultados logrados en las ciencias naturales que demostrarían las premisas indispensables para la concepción materialista del mundo, estos avances derrumbaban las concepciones metafísicas, místicas o ideológicas que nublaban la conciencia del movimiento obrero. El estudio de los procesos naturales y su estudio en los hechos científicos fue interrumpido para escribir el Antidühring y posteriormente organizar los manuscritos sobre el Capital de Marx después de su muerte.
“Dialéctica de la Naturaleza contiene una profunda investigación filosófica de la historia de las ciencias naturales y de las matemáticas, y un análisis de los problemas más importantes de las ciencias naturales desde el punto de vista de la dialéctica materialista. En esta obra hay una profunda crítica del materialismo mecanicista, así como de las teorías idealistas de los naturalistas y matemáticos burgueses y de su método metafísico en áreas como la mecánica, la astronomía, la física, la química y la biología.
En Dialéctica de la Naturaleza, Engels echa los cimientos de la teoría de las diversas formas del movimiento de la materia. Al analizar el desarrollo histórico de las ciencias naturales y de las matemáticas, demuestra cómo los naturalistas se ven cada vez más necesitados de pasar del pensamiento metafísico al dialéctico, lo que se refleja fructíferamente en el desarrollo de las ciencias naturales. Somete a un detallado análisis filosófico una serie de leyes fundamentales de las ciencias naturales y descubre su verdadero sentido y significación. Engels analiza también el llamado segundo principio de termodinámica y pone al descubierto la falsedad de la conclusión según la cual el universo tiende hacia su muerte térmica (es decir, hacia el estado de un equilibrio calorífico, sin posibilidad de salida por la acción de la propia Naturaleza) donde la única salvación consistiría en la intervención de una fuerza extra natural o divina. Engels analiza profundamente la teoría de Darwin sobre el origen de las especies, dedicando además una especial atención a la elaboración del problema del papel del trabajo en la formación y desarrollo del hombre. En el terreno de las matemáticas, Engels se ocupa mucho del problema de la infinitud (de lo infinitamente grande y de lo infinitamente pequeño), demostrando que nuestras representaciones acerca de la infinitud reflejan la infinitud de la propia Naturaleza en lo grande y en lo pequeño, y que la introducción de la cantidad variable en matemáticas superiores conduce a la penetración de la dialéctica en las matemáticas. Analiza el importante problema de la casualidad y la necesidad, el problema de las leyes que rigen la Naturaleza. En este difícil problema filosófico de las ciencias naturales, con una formidable maestría dialéctica, Engels descubre la falsedad, tanto del modo mecanicista, como del modo idealista de abordar este problema y le da una solución marxista. En general, Dialéctica de la Naturaleza es el mejor testimonio de cómo el conocimiento de las leyes de la dialéctica materialista, unido al conocimiento profundo de las conclusiones especiales de una ciencia determinada, permite hallar solución correcta a los problemas de principio (filosóficos y metodológicos) planteados por las ciencias naturales.”
(Reseña tomada del diccionario filosófico Rosental Iudin)
“Hemos retornado, así, a la concepción de los grandes fundadores de la filosofía griega, según la cual la naturaleza toda, desde lo más pequeño a los más grande, desde el grano de arena hasta el sol, desde el protozoo hasta el hombre, se halla, existe en perenne proceso de nacimiento y extinción, en flujo incesante, en un estado continuo de movimiento y cambio. Pero con una diferencia esencial, y es que lo que para los griegos sólo era una intuición genial, constituye para nosotros el resultado de una investigación rigurosamente científica y experimental, razón por la cual cobra una forma mucho más definida y clara.” F. Engels