19世纪自然科学三大发现包括电磁场、原子模型和辐射。电磁场，1865年，法国物理学家勒普朗克提出了电磁场假说，这一理论解释了电荷及其相互间的相互作用，他还发现了电磁感应效应，揭示了电和磁的关系。原子模型，1803年，英国物理学家约瑟夫劳伦斯提出了原子模型，即物质是由极小的无法分割的基本单位原子组成的，这个模型是当今各种科学活动的基础。辐射，1896年，德国物理学家爱因斯坦提出辐射实验以及光电效应。他证明了光存在于电磁场中，它们可以将能量以极快的速度传播出去，使得更多人开始了解电磁场等物理学现象。19世纪还有一些重大科学发现，包括热力学定律、焓定律、基本植物细胞分子生物学的发现等，这些发现均为20世纪后科学研究提供了重要的基础。