他其實是梅莫奈茲學派的猶太教一神論者，他之所以得出這個結論，不是根據推理或猜測。而是完全根據對古代權威的理解。他相信天書並沒有為偽造的“三位一體”論提供證據，天神隻有上帝一個。但這是牛頓終身竭力隱瞞的可怕的秘密。
和開普勒一樣，他免不了要受到當時迷信思想的影響，他也與神秘主義交鋒過多次。事實上，牛頓思想的成熟主要歸因於理性主義與神秘主義的衝突。1663年，當20歲時，出於好奇，他在斯特布裏奇市集買了一本星占學的書，他想“看看書裏到底說些什麼”。當讀到書中談到的幻像時，他就讀不下去了，因為他對三角學一無所知。因此，他又買了一本三角學的書。但是沒多久，他發現自己不懂幾何學，結果又找了一本歐幾裏得著的《幾何原本》開始讀起來。兩年之後，他發明了微分學。
做學生的時候，牛頓就被光迷住了，被太陽吸引住了。他不顧危險，經常目不轉睛地看著鏡子裏太陽的映像：
幾小時之後我的雙眼無需望著任何明亮的東西，但是我還是看到太陽在我的麵前。我不敢寫字，也不敢看書，我把自己關在房間裏讓眼睛恢複過來，我整整三天呆在黑屋裏，想盡一切辦法轉移我對太陽的想象，因為一想到太陽，我立即就會看到它的圖像，雖然我是在黑暗裏。
1666年，牛頓23歲，在劍橋大學讀書。這時突然爆發了一場瘟疫，他隻好回到與世隔絕的老家伍爾斯索普村閑居，在那裏住了一年。他專心於發明微分學和積分學，對光的性質有重大發現，並為萬有引力理論打下了基礎。在物理學的曆史上，像這樣意義重大的一年，隻有1905年——愛因斯坦的“奇跡年”可以和它相比。當問他是怎樣獲得這些驚人的發現時，牛頓籠統地回答說：“通過思考。”他的成就就是如此之重大，以致他劍橋的老師文薩克·巴羅在這個年輕人回校五年之後辭去了數學教授的職位，讓他來接班。
牛頓45歲左右的時候，他的傭人是這樣描述他的：
我從來沒有看到他娛樂或消遣過，他既不乘車出去兜風，也不散步，不玩滾木球遊戲或做其他運動，以為凡是不用在學習上的時間都是浪費。他學習抓得很緊，很少離開自己的房間，除非是去講課……很少有人聽他的課，更少有人聽得懂，由於聽課的人少，他實際上經常是對著牆壁朗讀。
開普勒和牛頓的學生絕沒有想到他們的損失會有多大。
牛頓發現了慣性定律——運動著的物體在沒有外力作用的情況下繼續做直線運動。牛頓認為，如果沒有一種力量不斷改變月球的運動方向，使它的軌道成為近圓形，並把它往地球的方向上拉，那麼，月球就會沿著與軌道相切的方向直線飛離軌道。牛頓把這種力量叫做重力，並相信重力在遠距離起作用。雖然在地球和月球之間沒有什麼東西把它們聯係起來，但是地球卻不斷地把月球往我們這邊拉。牛頓應用開普勒第三定律，從數學的角度推斷引力的性質。他證明，將蘋果往地球上拉的力就是使月球沿著軌道運轉的力，也就是使當時剛發現的木星的衛星繞著那個遙遠的行星運轉的力。
自從開天辟地以來。物體都是往下掉的。人類有史以來都相信月亮繞著地球轉。牛頓首先發現上述這兩種現象都是由同一種力引起的，這就是“牛頓萬有引力”中“萬有”的含意所在。在宇宙中，這個引力定律到處都適用。
這是一個平方反比法則，即引力與距離的平方成反比。如果兩個運動物體之間的距離增加一倍，它們之間的引力則隻有原來的四分之一，如果它們之間的距離是原來的10倍，它們之間的引力就比原來的引力小了100倍（102=100）。顯然，引力必須在某種程度上是逆向的，即隨著距離的增加而減少。假如引力是正向的，即隨著距離的增加而增加，最遙遠的物體就會受到最大的引力。那麼我想，宇宙間的所有物質很快就會形成一個大宇宙團。不，引力一定要隨著距離的增加而減少。這就是為什麼彗星或行星在遠離太陽時轉得慢，在靠近太陽時轉得快的原因——離太陽越遠，它們所感受的引力越小。