達爾文在查閱了大量的實用文獻後，把外形迥然不同的兩個物種及以後各代雜交的結果總結為固定的公式。他說：「如果把外形迥然不同的兩個物種進行雜交，其後代的第一代的外貌或多或少地會帶上雙親中某一個的特徵，也有可能介乎二者之間，也可能重新出現新的性狀。而第二代和以後幾代，某些個體的外形一般會發生非常大的差異，但其中某些個體的後代又會恢復到最原始的祖先形態。」
……
《1844年概要》還特別拓展了動物地理學一章，篇幅比《1842年概要》多了十倍，而且幾乎是重寫的。這一章大體分為三個部分：生物的過去分佈情況、生物的現今分佈情況、地理分佈的事實同他的理論到底有多少出入。他還根據哺乳動物的現今分佈情況，把整個陸地分成不同的動物地理區，他寫道：
如果分兩個區，那麼澳大利亞和新幾內亞是一個區，其他地方是一個區；如果分三個區，那麼澳大利亞、南美洲和其他地區各自為一個區。如果分四個區，那麼澳大利亞和新幾內亞區是一個區，南美洲和馬達加斯加自成一區，其他地區是一個區。
在達爾文之前，赫胥黎已經把整個陸地分成三個動物地理區：大南陸區、新熱帶區和北界區。而如果必須得分四個區，那麼馬達加斯加因為有典型的始新世動物，應該也成一區。現在達爾文的分發和他不同。
在《1844年概要》中，達爾文還提出了一個新思想，不過後來真正發表這篇論文的人不是達爾文，而是伊·福玻斯。這個思想就是「以冰川時期的情況來分析各個不同山峰上的高山植物的不連續分佈情況」，它可以幫助說明這些植物同北極植物系的相似性問題。
《1844年概要》中的種種思想和觀點處處體現了作者的遠見和高度的洞察力。他把對科學的審慎態度同不懈奮鬥的精神完美地結合在一起，而這也是他和虎克更加接近的原因之一。
達爾文把在加拉帕戈斯群島上搜集到的植物和資料讓漢斯羅寄給了虎克，還把島上一些鳥種和海貝的情況也給了虎克。他告訴虎克，島上的鳥種和海貝與美洲大陸的有很多相似點，希望他在研究的時候多加關注。接著，他還告訴虎克有哪些知名人士在做這方面的研究工作。最後，他還問了虎克一個植物種類的問題：「世界各地極為普遍的物種數目是不是已經很多了？」
看來，達爾文很看重年輕的虎克，有志於要把他「培養」成為一個真正的學者。達爾文與他有過幾次會見，開始的時候在倫敦達爾文的住所，後來改在唐恩，被邀請的還有其他一些博物學家。虎克回憶說：「多數情況下，他都處於患病期，這期間他的生活是痛苦的。但是只要稍微好轉些，他就會邀請我去他那裡，1844∼1847年，我收到過很多次邀請，這讓我很高興。這是一家最好客的家庭。除了我，還有很多人被邀請來聚會，比如法更納醫生、伊·福玻斯、貝爾教授、華德豪斯先生。我們一起散步，與孩子們一起逗樂，一起欣賞音樂，現在我彷彿還能聽到當時的音樂聲。達爾文非常真誠，笑起來很爽朗，有時會帶著我們參觀他的莊園，有時會在他工作室來個個別閒談，我們談論的話題包括很多，比如生物和物理知識的分科問題，現在我們已經著手開始研究這個問題了……」
當達爾文的健康狀況惡化的時候，只有虎克在唐恩能連著一待幾天，甚至幾個星期。達爾文和他在一起，感到毫無拘束。每次虎克都是帶著自己的成果來的，一般在早飯後，他們一起來到達爾文的工作室，在那裡談論半個小時。達爾文會把自己研究的有關植物學和植物地理學方面的結論拿出來徵詢虎克的意見，並告訴虎克自己的工作進程。然後他們就分開各自干各自的事情，直到散步的時候才見面。他們穿過花園，一起看達爾文的某項試驗，然後開始沿著小路散步，直到走完規定的路程。他們互相告訴對方各自航行中的經驗，談論老朋友，交流拓展他們想像力的書籍和其他東西。如果達爾文的身體允許，散步後，他們還會共進午餐，或一起在餐廳和大家一起欣賞音樂。
達爾文給他劍橋大學的老同學赫伯特寫信說：「唐恩的生活就像『鐘錶的機器』一樣規律，他還邀請赫伯特夫婦來唐恩做客，一起欣賞貝多芬的音樂。」的確，青年時期的達爾文和赫伯特都是音樂迷，而艾瑪也是一個頂極的音樂家。
達爾文曾說，「過豬一樣的生活」是他起初最不願意的，他也想每個月能有一兩次的機會到倫敦去，或者參加學術會議，或者與朋友見面。但是，因為旅行會引起他身體的一系列反應，這才迫使他減少了出行的機會，加上艾瑪把他的生活安排得非常舒適和安逸，這也是他不願出行的原意之一，而選擇邀朋友到唐恩來。
他不喜歡那些自己不認識的人來訪，因為他們的到訪會使他不安，而且影響他的工作進度。他很少變動自己的日程安排，即使有客人來訪。正是因為有這個制度作保障，才使他有足夠的時間完成科學巨著。他每天要花三個小時工作，而其絕對不能超過這個時間，當然如果虎克來了，就另當別論了。還有兩個客人也會經常造訪他，他們是賴爾和漢斯羅。
經常到訪的親戚有維茨沃德一家和查理的姐妹凱瑟琳和蘇珊娜。有一次，就連不喜歡農村和田園生活的伊拉斯穆斯哥哥還在唐恩住了兩個月。查理的父親因為已經年近八旬，所以一次也沒有到過唐恩。他的舅父喬斯在1849年去世了，而他的妻子，也就是查理的舅母伊麗莎白患了精神病，由一個女兒供養著，所以也沒有來過。
達爾文完成《「貝格爾」號地質學》第二卷之後，便繼續寫第三卷。
第三卷的前兩章寫得非常好，一章是《關於南美洲東岸的上升問題》；另一章是《關於南美洲西岸的上升問題》。他把對南美大陸海洋地質的研究合在一起，構成一個邏輯性嚴密的整體。……他沿著大陸的整個海岸，在幾英尺到四百一十英尺的高度上找到了仍然生活在鄰海的軟體動物外殼。他發現這些外殼分散在同一高度的平地和階地上，而且走向很遠，而現代軟體動物生存的整個時間段，陸地上升的時期估計很長。他之所以敢於這麼推測，因為他在布蘭卡港和聖胡立安海灣見到了與這些軟體動物同時生存的哺乳動物化石，而且已經絕滅了。
他還得出結論，階地或者平地曾存在於大陸的深處，從而證明大陸很有可能是普遍上升的，並曾在海岸處受到侵蝕。在大海向陸地延伸時，這種上升會被長期的靜止狀態打斷。
達爾文還解決了靜止期間海岸的上升問題。他從聖克魯斯河入海處開始，往南到福克蘭群島的海岸，通過對各種深度和海底物種的研究，發現海底的卵石隨著深度和離海岸距離的增加，數量上呈現迅速而有規律的減少狀態。這個結果證明海岸不是突然上升的，而是逐漸上升的，因為在斜坡上沒有發現礫石，而且卵石的數量也沒有任何減少。這與陸不大明顯上升理論一致。
之前，著名的災變論主張者道比尼認為美洲各海岸是突然上升的，達爾文駁斥了這一觀點……
在《關於南美洲西岸的上升問題》裡，達爾文從南到北按航行路線記述了那裡的地質情況。他發現在等於沿子午線兩千多里的陸地上升方向，現代軟體動物類和蔓足類貝殼的上升，從瓦爾帕來索一直與東岸是不同的，而其品種很多。
他還記述了下列地方的情況：含表面沉積物的智利地質、判帕斯層系、巴塔哥尼亞和智利第三紀層系、深層巖和變態巖、智利中部和科迪拉山脈的構造、智利北部。這幾章的內容，我就省去了，因為很多東西老掉牙了。下面只介紹幾個重要的資料，這些資料，是他經過千辛萬苦獲得的。
首先，達爾文為建立新思想而進行了英勇的鬥爭。他在遵循賴爾思想的前提下，認真考慮現代地質因素，指出地殼的形成過程不僅漫長而且複雜。他指出陸地的上升和下沉的基本持續階段有時也是會改變的，有時還會出現局部延緩或停止或暫時反向的情況。他在書中指明了怎樣找尋它們遺跡的方法，記述了根據這些遺跡建立反映考察資料全貌的地質史的方法。比如他列舉了第三紀陸地的廣大地區極為緩慢下沉的原因和根據，中生代極端複雜的運動等。
其次，他對岩石也進行了非常詳細地考查，並對礦物的產生和岩石的形成給出了極為有利的證據和分析。
最後，達爾文沒有引用《聖經》和宗教觀點，而且對於名家的觀點思考不畏懼。例如，道比尼認為各種不同高度上的和佔有很大地區的判帕斯層系的形成，是由於洪水過後，泥沙沉積造成的。達爾文經過詳細分析後認為，正是因為洪水理論是著名的博物學家道比尼提出的，所以他才會更加注意。
《南美地質考察》是在1846年出版的，接著《「貝格爾」號地質學》也完工了。
而《「貝格爾」號動物學》應該比上兩部還要早，但都不是達爾文自己編寫的，分五部由四個不同作者完成：第一部叫《古生物哺乳類動物》，由奧溫編寫，1840年出版，達爾文還為此書寫了序言；第二部叫《現代哺乳類動物》，由華德豪斯編寫，資料來源於達爾文「關於現代哺乳類生態學」的札記，1839年出版；第三部叫《鳥類》，約·古爾德和葛瑞編寫，1841年出版；第四部叫《魚類》，列奧納爾德·詹寧斯編寫，1842年出版；第五部叫《爬行類動物》，托馬斯·貝爾編寫，1843年出版。
因為達爾文的身體狀況，生活略顯孤獨，於是通信成了他與外界聯繫的重要手段，而他也是這麼做的。整個研究階段，他同賴爾和虎克通信最多。其次他同表兄弟福克司的通信也較多，因為福克司是干家禽業的，達爾文可以更多地向他咨詢一些問題，並拜託他代為觀察一些他需要的東西。
在給福克司這類朋友寫信時，達爾文會捎帶回憶他們一起散步或參觀時的快樂時光，有時還會寫一些表示感謝之類的話。比如，在給「貝格爾」號艦長菲茨·羅伊的信中，他這樣寫道：「您好，親愛的菲茨·羅伊，我會時常想起我們在一起的場景，那時您對我非常關心，我記得很清楚（也許，您已經忘記了），當我們快要到達馬德拉群島的時候，您來到我的房間，親手為我整理吊床。後來。我才知道，您的舉動讓我父親也很感動。」
而他與虎克和賴爾通信，一般談著作之事。他們互相告知對方論文的進展情況，當一些論文發表後，就會拿出來單獨討論。對朋友的論著評論，達爾文在不改變科學立場的前提下，竭力稱讚。如果有反對意見，他會馬上提出。例如，虎克曾說，孕婦的感受會影響到她腹內的胎兒，這在當時是非常流行的觀點，就連達爾文的祖父也很支持。但是達爾文堅決反對，在給虎克寫信時，他說：「我仔細研究了一些這方面的事實，我認為，這樣的結果只是偶爾的巧合。亨特曾在產房親口對我父親說，在產婦分娩前，他會問她們什麼使得她們反應這麼強烈？然後他把她們的回答一一記錄下來。他說他沒有發現一次上述觀點是正確的，有時在嬰兒身上發現某種特別的東西，他只是推測由於某種感受引起的。」
達爾文也非常關注朋友們的命運。當虎克被提名為愛丁堡大學教授候選人時，他說雖然他們不能經常見面了，但他鼓勵虎克，認為他將會有一個美好的前程。他說，在愛丁堡，虎克將會「造就」出一些有前途的植物學家，也會成為受年輕學者愛戴的朋友和指導者。他認為，教育工作不會影響虎克的科學事業發展，虎克將會成為「植物地理分佈領域的權威，而這項事業將會成為創造規律方面的主要基石」。後來，虎克落選了，不久便到他父親的植物園來幫忙，他父親去世後，就接手了植物園。
在得知虎克要去參加考察喜馬拉雅山脈工作後，達爾文馬上給他寫信，希望虎克能到印度的煤炭區去研究一番，這樣就會有借口取得英國政府「功利主義人物」提出的大筆政府津貼。他還說，希望虎克能幫自己搜集一些關於馴化動物種族的資料。1854年，虎克出版了《喜馬拉雅山日記》，以此獻給達爾文，這令達爾文非常感動。他很快給虎克寫了一封熱情洋溢的信表示感謝。在信中，他對該書讚賞有加，稱它是「第一流」的好書。
1845年，達爾文在經過仔細修改和刪減後，以普及本形式重新出版了《考察日記》。
這期間，達爾文的「貝格爾」號旅行時寫的一些生物和地質著作也正好出版了，這也對他修改《日記》起到了一定的作用。他加進去了對珊瑚礁起源理論的闡述，還使得南美古生哺乳動物的資料更加豐富和準確，更加準確地敘述了巴塔哥尼亞高地的地質情況，還補充了火地島人的內容，增加了按幾何級數增長以及對動物絕滅原因的論斷。