第二次科学革命时间跨度主要在19世纪，主要变化有两个。

　　一是库恩说的“培根科学的数学化”，就是经验主义的方法占了上风。物理学在声光电热方面取得了重大进步，这是由大量的实验开始的，之后通过数学工具来描述和推演出整个理论体系。比如19世纪后期，麦克斯韦方程组就把光、电的各种效应统一了起来。

　　另一个变化发生在生物学领域，特别是达尔文的进化论，基本都是通过观察总结得来的。没有数学化，但也是科学的。科学史家贝龙认为这标志着“非牛顿式科学的出现”。这种科学也是以经验主义为基础的。

　　这时期就出现了一种以经验主义为基础的哲学思想，叫做实证主义，就是只有能通过经验证实的知识才是能接受的。同时实证主义哲学家开始以实证的方法研究人类社会，认为之前的社会变革是理性主义方式自上而下推动的，因而是不符合实证精神的。理想的社会形式应该是从“自然状态”下的人与人的关系中所归纳出的。于是提出了一系列早期的社会主义思想，现在叫空想社会主义。发展到19世纪末又形成了一股无政府主义的思潮。

　　但是这次科学革命出现了一个没能解决的问题，那就是物理学和生物学发现存在矛盾。按热力学定律来看，自然界应该不断变得混乱，而按进化论来看则恰恰相反。因此总的世界观上，物理和生物好像处于两个世界，机械论渐渐受到冲击，出现了机械论和机体论的矛盾。

　　在景观规划上也是矛盾丛生，首先是英国风景园继续流行，但争论不断，走向折中。乡村规划的热潮也慢慢过去了。大城市开始出现，问题也随之出现。

　　比如奥斯曼的巴黎改造，一方面，看轴线控制仍是理性主义的，极其机械，另一方面也在尽可能地减少机械的弊端。如用林荫大道连接现有和新建的公共绿地而形成了绿色网络。这方面，奥姆斯特德对当时的生物学和地理学的了解显然更多，但他的公园系统其实和奥斯曼差不多，虽然看起来有机多了，但也只不过比奥斯曼多了一种曲线的林荫大道而已，奥姆斯特德称之为公园道。

　　接下来就是受社会主义，特别是克鲁鲍特金无政府主义影响的一条主线了。田园城市在大城市周边建新城从而纾解大城市的压力的思想，虽然从图上看很机械，但它实际上是无政府主义思想的代表。芒福德也指出，霍华德不是一位物质性的规划师，他对于社会经济的运作比物质形态感兴趣的多。盖迪斯也是无政府主义的代表，《进化中的城市》显然受达尔文的影响，认为城市的疏散应该与区域地理环境、农业生产运作相结合，并影响了艾伯克隆比1944年的大伦敦规划。

　　现代主义的城市规划这条社会学主线的另一个极端，Peter Hall称为类似于左翼的法西斯主义，例如柯布西耶在巴黎的伏埃森规划也是一直被诟病的。