从胡克到笛卡尔、惠更斯，这一场光学大讨论持续了近10年，牛顿为此投入了大量的精力。但在当时笛卡尔以太说占统治地位的情况下，除了较之以前有了一些声名之外，牛顿没有得到什么，也没有成功地让谁接受自己的理论。在此之后，他的性格和治学态度也因此有了很大的改变，这表现在以下几个方面：他一度中断了在光学、力学和数学方面的研究，转而进行化学实验和中世纪十分盛行的炼金术。自1675到1684年他很少发表论文，当然也就谈不到什么辩论了。事实上，他从主观上变得更加胆小，不敢参与任何学术辩论。治学态度也更加严谨，不肯再轻易地作假设，厌恶无事实依据的空想、猜想。而且这次争论直接促使他从“讨厌的哲学”中走出来，将大部分时间和精力投人到炼金术和神学的研究中去了。
《自然哲学的数学原理》的发表
无论从哪个方面来讲，我们都有理由相信牛顿的确是人类历史上最有思想、最具才智的天才人物，从来也没有一个人能够像他一样，把人类的头脑尤其是人类对科学世界的认知提高到了这样的高度，他每一篇著作的发表都直接意味着人类思想领域的进化和发展及对整个世界的认识的巨大飞跃。《自然哲学的数学原理》的发表便是对此最好的证明。
经过一年零八个月废寝忘食的工作，牛顿终于完成了《自然哲学的数学原理》一书。这本书是用当时学术界的国际语言——拉丁文写成的，全书共分成三大卷。书的内容包罗万象，其中以牛顿的三大运动定律最著名。
什么是牛顿的三大定律呢？牛顿的第一定律，就是大家最熟悉的惯性定律。他认为物体如果没有受到外来的力量作用，静止的便永远静止，运动中的也持续运动，而且是保持同样的速度和方向运动。当你坐在公共汽车上，车子突然煞车时，你的身体会往前倾，这就是惯性定律的作用。
第二定律是说当物体受到外来的力量时，它所产生的加速度，与外力的大小成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与外力的方向相同。例如打棒球的时候，用的力量越大打得越远，同时球的方向也会和挥棒的方向相同。
第三定律也就是反作用力定律，这个定律很容易了解，比如你用力打了别人一下，这时候你的手也等于被他打了一下。这是怎么说呢？根据牛顿的说法，当一个物体受到外来的力量时，一定会产生一种和外来力量相等，但是方向相反的力量，这就是反作用力。
牛顿的三大定律在我们生活中随处可见，只要了解了牛顿的三大定律，就能知道宇宙间所有物体的动向。
当牛顿《自然哲学的数学原理》一书出版后，在学术界引起了轩然大波，学者们对牛顿非常佩服，把这本书称为古今的杰作，认为他是世界上最伟大的天才。被誉为近代数学之父的拉克兰久也说：
“这真是古今的杰作，人类的伟业。他的论证精密正确，无人能与他相提并论。”
《自然哲学的数学原理》第一卷原稿，在1686年4月送到皇家科学会。稿子送到科学会以后的一段时期，牛顿的冲劲与热情似乎开始有点松懈了。
牛顿之所以会松懈下来，一部分是因自1684年12月整理资料开始，到1686年4月完成为止，在这段近一年半的时间内，牛顿夜以继日地努力研究，确实感觉有些疲倦。
当牛顿将他的著作公开后，不料虎克竟然在学会上诬告牛顿窃用他的理论。牛顿刚开始时还能和他保持友谊，但是，虎克却得寸进尺，要求牛顿在序文中提一提这件事。牛顿这时已忍无可忍，便声言他从没听过虎克的任何学说，两个人因此产生正面冲突。
牛顿由于这件事而放弃出版，感到最伤心的当然是哈雷了，因为这本书最初决定由皇家学会负责出版，后来由于皇家学会经济拮据，变成由哈雷自己拿钱出版。
哈雷本身的经济并不宽裕，他出资出版这本书，完全是希望大家都能分享到这份成果。于是，当牛顿表示要停止出版时，他马上赶到剑桥去找牛顿。
哈雷的热忱，常常感动了牛顿。
牛顿再度提笔，写完第三卷。这部科学界的旷世杰作经过几番波折终于能够全部问世了。
《自然哲学的数学原理》终于在1687年6月正式出版。由于这是一本探讨力学最完整的论著，所以这本书的销路非常好，牛顿的声誉也跟着越来越高。
永生
在《原理》发表之后，牛顿声名大噪，尽管欧洲大陆还没有广泛接受他有关力的理论，但当时最重要的科学家很快就公认他是继伽利略、笛卡尔之后的最伟大的天才。
1704年，牛顿的《光学》一书出版了，这本著作是牛顿一生光学研究的结晶，代表了当时光学研究的最高成就，单单就其对后世的影响而言，也可称其为惊世之作。
1722年，牛顿已经是个80岁高龄的老人了，一向身体很健康的他，如今也逐渐呈现衰老的迹象，不仅患有胆结石症，还得了严重的糖尿病。朋友们都很关心他的身体，劝他要小心调养，并停止一切应酬。
牛顿重要的著作《自然哲学的数学原理》第三卷，就在这种病痛缠身的情形下出版。他的健康状况开始变糟了，有时他觉得小便不太方便，当时被诊断为膀胱结石，经过一段时间的治疗，结石被排了出来。1725年，由于旧病复发，他的朋友们为他在伦敦郊外安排了一处住所供其养病。在此后的两年内，他的病情有了明显的好转。牛顿是个闲不住的人，他还是很关心皇家学会的事务，总是不辞劳苦去主持学会会议。1727年3月初，牛顿的病情恶化了，经医生诊断，还是膀胱结石。3月15日，他感觉好些了。18日晨，他可以阅读报纸并同医生正常交谈，但是当晚6时许，病情突然再次恶化，牛顿失去了知觉，再也没有醒过来。
1727年3月27日凌晨，一颗天才的头脑停止了运转，牛顿去世了。3月28日，英国为牛顿举行了盛大的国葬（作为自然科学家，牛顿是享此殊荣的第一人），他的灵柩被安放在威斯敏斯特大教堂，这是英国历史上著名的艺术家、学者、政治家才有权享用的最后的归宿。
牛顿的一生，硕果累累，对科学的发展和人类文明的进步做出了重要的贡献。他发现了潮汐的规律，证明了月亮和太阳的引力造成了地球上的海洋潮汐，从而为人类认识和利用潮汐奠定了基础。
他创立了微积分学，为近代自然科学研究和工程技术的发展提供了有力的数学工具。
他分解了白光，发现了光色的秘密，证明了白色光线中含有光谱的所有光色，而且每一种光线通过三棱镜时其折射率各不相同。他还发明了反射式望远镜，大大开拓了人类认识自然和观测宇宙现象的视野。
他总结出机械运动的三个基本定律，建立了古典力学体系，为解决繁多的机械运动问题奠定了理论基础。
他发现了万有引力定律，建立了天体力学理论体系，把天上的世界与地上的世界统一起来，使人类对于宇宙的认识又大大地加深了一步。
牛顿虽然在科学上有伟大的成就，又享有崇高的声誉，但他从未自满或骄傲。他曾谦卑地回顾自己的一生说：
“我不知道世人用什么眼光看我，我只觉得自己像个在海滩上戏水的孩子，偶尔捡到一颗比较光滑美丽的贝壳，就会高兴得大喊大叫。我不知道的真理，就像那浩瀚的大海一般……”他又说：“如果说我取得了一些成绩，那是因为我以前的科学家们的努力，我是站在这些巨人的肩膀上。”