Durante o século XIX, o progresso científico e tecnológico trouxe importantes conquistas no campo das ciências naturais: o nascimento da química moderna, a teoria evolutiva de Darwin, a descoberta por Pasteur e outros do mundo microbiano. Nesse contexto, Engels procura com sua Dialética da natureza oferecer de uma só vez, ao marxismo uma concepção materialista da natureza elaborada, e às ciências um modelo filosófico a partir do qual se guiar.
Confrontando tendências anticientíficas em vigor entre os próprios cientistas – materialismo vulgar, metafísica, idealismo, agnosticismo, mecanicismo, espiritualismo –, Engels expõe alguns dos principais conceitos da tradição dialética, articulando-os e aplicando-os com rigor a diversos campos do conhecimento. Deixa-se ver assim não apenas a enorme erudição de seu autor, mas também a profundidade do compromisso do marxismo com o desenvolvimento científico. Entre diversas passagens célebres, cultuadas e criticadas, tem papel de destaque a impressionante elaboração sobre a função do trabalho no processo de hominização, que encerra o livro.