第二次科學革命時間跨度主要在19世紀，主要變化有兩個。

　　一是庫恩說的“培根科學的數學化”，就是經驗主義的方法占了上風。物理學在聲光電熱方面取得了重大進步，這是由大量的實驗開始的，之后通過數學工具來描述和推演出整個理論體系。比如19世紀后期，麥克斯韋方程組就把光、電的各種效應統一了起來。

　　另一個變化發生在生物學領域，特別是達爾文的進化論，基本都是通過觀察總結得來的。沒有數學化，但也是科學的。科學史家貝龍認為這標志著“非牛頓式科學的出現”。這種科學也是以經驗主義為基礎的。

　　這時期就出現了一種以經驗主義為基礎的哲學思想，叫做實證主義，就是只有能通過經驗證實的知識才是能接受的。同時實證主義哲學家開始以實證的方法研究人類社會，認為之前的社會變革是理性主義方式自上而下推動的，因而是不符合實證精神的。理想的社會形式應該是從“自然狀態”下的人與人的關系中所歸納出的。于是提出了一系列早期的社會主義思想，現在叫空想社會主義。發展到19世紀末又形成了一股無政府主義的思潮。

　　但是這次科學革命出現了一個沒能解決的問題，那就是物理學和生物學發現存在矛盾。按熱力學定律來看，自然界應該不斷變得混亂，而按進化論來看則恰恰相反。因此總的世界觀上，物理和生物好像處于兩個世界，機械論漸漸受到沖擊，出現了機械論和機體論的矛盾。

　　在景觀規劃上也是矛盾叢生，首先是英國風景園繼續流行，但爭論不斷，走向折中。鄉村規劃的熱潮也慢慢過去了。大城市開始出現，問題也隨之出現。

　　比如奧斯曼的巴黎改造，一方面，看軸線控制仍是理性主義的，極其機械，另一方面也在盡可能地減少機械的弊端。如用林蔭大道連接現有和新建的公共綠地而形成了綠色網絡。這方面，奧姆斯特德對當時的生物學和地理學的了解顯然更多，但他的公園系統其實和奧斯曼差不多，雖然看起來有機多了，但也只不過比奧斯曼多了一種曲線的林蔭大道而已，奧姆斯特德稱之為公園道。

　　接下來就是受社會主義，特別是克魯鮑特金無政府主義影響的一條主線了。田園城市在大城市周邊建新城從而紓解大城市的壓力的思想，雖然從圖上看很機械，但它實際上是無政府主義思想的代表。芒福德也指出，霍華德不是一位物質性的規劃師，他對于社會經濟的運作比物質形態感興趣的多。蓋迪斯也是無政府主義的代表，《進化中的城市》顯然受達爾文的影響，認為城市的疏散應該與區域地理環境、農業生產運作相結合，并影響了艾伯克隆比1944年的大倫敦規劃。

　　現代主義的城市規劃這條社會學主線的另一個極端，Peter Hall稱為類似于左翼的法西斯主義，例如柯布西耶在巴黎的伏埃森規劃也是一直被詬病的。