幸运的是，在各个大陆上，攀缘植物的数量很多，在各种不同的科里都可以找到这种植物的踪迹。在植物的五十九个目中，攀缘植物占四十五个。通过许多实例，达尔文得出一个结论：叶子攀缘植物很有可能是从缠绕植物演变来的，因为两者之间存在许多过渡形态。而且，在多数叶子攀缘植物身上仍然可以看到缠绕植物特有的旋绕运动，这种旋绕是为了方便它们找到支柱。与此同时，从叶子攀缘植物转变成带卷须的植物是很容易的，因为这些卷须通常就是由叶子或花柄演变而来的，比如葡萄。另外，卷须植物减少了节间的旋绕运动，这一点比叶子攀缘植物要便利许多。值得说明的是，叶子攀缘植物和卷须植物中间也存在着许多过渡形态。
一些攀缘植物的特殊性质也是值得关注的。比如，达尔文提到的一些藤本植物的卷须，像是紫威卷须，它们对光滑的树干和粗糙的树皮不感兴趣，而对苔藓、亚麻或兽毛之类的绒毛情有独钟，一旦遇到这类事物，它们就紧紧地依附其上。为了验证这一点，达尔文专门嘱托虎克留心爬有此类藤本植物的树木，让他看看这些树干上可否长有苔藓或者地衣。当时，达尔文得知虎克正准备前往南方。此外，达尔文对野葡萄的器官也很好感，因为这种葡萄的卷须的顶端长有一个特殊的突起物，正是依靠这个突起，野葡萄能够悬空地附着在墙壁上，并顺着墙壁攀爬。不过，达尔文不仅仅满足于研究这些，更多有趣的特殊器官引起了达尔文的关注。
达尔文完成了有关攀缘植物的论文以后，就将论文寄给了《林纲学会会报》。1965年，该论文发表了。事隔十年，达尔文又将植物运动问题拿出来重新研究。从这里我们可以看出：在这些植物学著作上，达尔文没有花费太大气力。
然而，达尔在著作《动物和植物在家养下的变异》上倾注了大量的精力，为了完成这部著作，达尔文进行了长时间的辛勤劳动。
我们知道，达尔文是从人类的实践，从人工选择中得出自然选择理论的，因此这个理论具有不同凡响的生命力。先前也是考虑到这个原因，在首次《物种起源》一书时，达尔文不顾赖文的意见，坚持使用“自然选择”、“选择”这类在实践中广泛运用的词语。在《动物和植物在家养下的变异》一书中，达尔文首次用一种极其深刻的方法对这种实践进行研究和评价。达尔文在理顺这种实践时也有一个明显的特点，但是，不久以前，这个特点被一些傲慢的人嘲笑得一文不值。
我们之前提过，达尔文在证明一些问题时，经常会引证一些通信人、专家或者是实践家的证明和意见。在科学工作中，这种做法是一种惯用的模式，而一些不合常规的做法，似乎有些缺乏说服力。在引用一些已经出版的著作中的文字时，我们必须遵守业已成形的规则：准确地指出版本、年代、卷次和页码。在撰写《动物和植物在家养下的变异》一书中，达尔文的博学多识得以充分展现：他在著作中大批量地运用引文，这些引文不仅包括纯文献资料，一些实践家和专家的言论、观点也被囊括其中。在从事书稿写作时，达尔文很注重同这些实践家和专家的联系，因为这是他的一种工作方法，这种方法显示了很强的生命力。关于这一点，达尔文在《地质学》中说道：“向别人请教，可以获得经验。”
达尔文在《动物和植物在家养下的变异》前十章，对于家养动物和栽培植物的品种以及类别，作了详尽的描述，并且尝试去解决一个这样的问题：一些类型的生物，它们的野生祖先可能是什么？假如把这些生物置于家养状态，它们将会发生何种变异？
在第一章，达尔文对家狗和家猫进行了详细地分析；第二章提到了马和驴；第三章涉及猪、牛、绵羊和山羊，第四章提及了家兔；第五章和第六章分析家鸽；第七章论述到家鸡的情况；第八章对鸭、鹅、孔雀、吐绶鸡、珠鸡、金丝雀，以及金鱼、蜜蜂和蚕逐一作了介绍；第九章和第十章将谷物、蔬菜、果树、观赏树和花卉等家栽植物列入研究对象；剩下的章节，也就是从十一到二十八章，大面积地开始阐述理论。
在这本书中，达尔文取得了可喜的进步，因为他涉及了果实、花、叶、根条等的芽变知识。此外，达尔文花费很多心力去搜集了一些人们很感兴趣的事实，比如，因为嫁接而产生了无性杂种。在这个问题上，达尔文指出：“在许多方面，嫁接杂种都与种子杂种很相像。通过这一事实，人们应该看到一个非常重要的生理学问题——一种新生物的产生不一定和雌雄生殖器官有必然的关联。在生物现有的细胞组织中，就存在有可以引起变种的因素，这些因素，即使不通过性器官也能相互结合，并且产生表现两亲体生物性状的新芽。”
书本的第十二章到第十四章，谈及了遗传问题，这是一个很值得我们关注的问题。一开始，达尔文就重点指出：一些新的性状都具有遗传性。针对这一点，达尔文说道：
产生一种新性状以后，这种性状通常都能以遗传的形式传递给下一代。虽然这种遗传性是暂时存在的，不过，在有的情况下，这种新性状的生命力极其顽强。这是多么不可思议的一种现象啊！
很久以前，实践家们在培育出一些有益的家畜品种的时候，就开始采用系谱对动物进行杂交。甚至，在半开化的阿拉伯人各部族中，一直保持着他们的阿拉伯马系谱。此外，在他们掌握了跑马，猎犬甚至各种猪的优良品种系谱。实践表明，一切优良品质通常都会通过亲体遗传给后代，要不然组建这种系谱就毫无益处。通过对多种情形的观察，达尔文发现：动物由于某种手术或者伤害而引起的变异，也会遗传给后代。当然，我们提及的这两个实验是达尔文引用别人的，前者是布朗-塞卡尔的试验，后者是普罗斯佩尔·柳克的试验。
在这几章有关遗传学的阐述里，达尔文引用了大量的实际材料。这些材料让他吃惊不小，虽然这些事实门类繁多，可是依然找不出规律，不能总结出在什么时候，什么状况下，一些什么特征的性状可以遗传，而另一些不能。但是，这并不是说，达尔文主张遗传力是纯粹偶然地发生作用。对于这种困境，达尔文是这样解释的：在我们不清楚遗传或不遗传的原因时，只能说明一点：我们还很无知。他认为，性状的稳定性并不是依靠性状遗传的久远性来保证的。只要生存环境不变，这种性状才能被顽强地遗传。
对于返祖现象或返祖性问题，达尔文也予以很大的关注。在这里，我们解释一下返祖现象，这种现象其实就是指：一些在祖先身上具有的性状，在其后的很多代中都没有体现出来，但是，却在相隔很远的某一后代身上重新显现出来，由此可以表明，这种性状是以隐性的形式被代代相传。通过这种现象，达尔文得出一个结论：遗传和生长发育是由两种不同的力量决定的。达尔文不仅注意到遗传的性状只遗传给最先表现出这种性状的情况，同时也留意了只限于一性遗传这一现象的存在。比如，某一品种的牛，只会在公牛身上表现出无角性状，但是这种性状却是通过母牛往下一代传递的。此外，达尔文还强调：一些到了一定年龄才会在亲体身上呈现的性状，在下一代也会在那个年纪（或者稍晚一些）将其体现出来。
在该书的第十五到十八章，达尔文研究的是杂交问题。他惊讶地发现：尽管大多数植物不能自花授粉，但是，从本质上看并有一定的准则。相反，它们有许多形式的过渡：有些植物进行自花受精时，产生的种子数量很多，但是生苗相对矮小；有些植物进行自花授粉时，产生的种子数量很少，甚至不产生种子，不过其子房会稍稍发育。还有一种植物，当它的花粉和柱头一旦有所接触，就如同毒药一般开始相互反应。
通过大量的事实，达尔文得出一个结论：在血缘关系远的生物之间进行杂交，通常是有利的，但对血缘关系近的生物进行交配，大部分情况下是有害的，尽管也存在一些特例。
在这里，达尔文所作出的有关人工选择的结论，我们不预备详细讨论，这些结论和《物种起源》里的结论大体一致。不过，值得一提的是有关选择的结束语，达尔文在结束语里引用了一个精彩的比喻来解释变异和选择对于物种起源所起的作用。达尔文是这样说的：
