《自然辩证法》是恩格斯一部尚未完成的著作，恩格斯在书中对19世纪中期的主要自然科学成就用辩证唯物主义的方式进行了概括，并批判了自然科学中的形而上学和唯心主义观念。在恩格斯去世后，其中一篇论文《劳动在从猿到人转变过程中的作用》于1896年发表，1925年在前苏联全文发表。自然辩证法开创了马克思主义哲学的重要组成部分，通过自然科学和技术的发展揭示自然界本身的辩证法规律。
在同友人的一次通信中，马克思不无遗憾地说：为了批判欧根杜林的反动观点，恩格斯停下了手头正在撰写的《自然辩证法》，集中精力撰写了《反杜林论》，逐章逐条批判了杜林，澄清了党内的错误认知。但是，恩格斯的《自然辩证法》一书最终没有完成，在马克思主义学说史上留下了不小遗憾。
辩证唯物主义和历史唯物主义是马克思、恩格斯青年时期就确立的哲学思想，经过几十年的沉淀、论证、丰富和完善，迫切需要进行总结梳理，构建一座贯通自然科学、社会科学、思维科学的哲学大厦，让之真正成为一种科学工具，用来解释自然界、人类社会、革命运动、文明进程等一切现象背后的普遍联系和变化发展过程，从而打开一扇门，让哲学走出了书斋思辨和逻辑演绎，进入到一望无垠的现实原野，成为解释世界、改变世界、改造世界的科学方法。这就是《自然辩证法》一书的意义所在。
变幻万千的世界，究竟有没有规律可循？规律又来自何方？恩格斯对这一问题解答构成了本书的核心观点：先有客观辩证法，然后才有主观辩证法。客观辩证法是起支配作用的客观规律，而主观辩证法则是辩证思维，是对客观辩证法的反映。一切的事物都在不断生成、变化、运动和消逝，一切事物在一个瞬间即是他自身又不是他自身，“非此非彼，亦此亦彼”，在变动不居的客观世界中，思维只能与客观世界的发展同步，亦步亦趋接近真相、把握真理。唯物辩证法不是马克思主义的发明，只是对世界真相的描述。
恩格斯深厚的自然科学知识背景，是完成客观辩证法与主观辩证法这场“华丽的婚礼”的基本前提。在19世纪恶劣的社会环境和研究条件下，恩格斯只能在繁忙的工人运动间隙，靠查阅、摘抄、手写来梳理观点，一砖一瓦垒砌哲学大厦。恩格斯已经进入晚年，思维依然活跃，但身体机能已经按照客观规律走向衰退，完成本书的过程，就是个体同时间赛跑、同生命赛跑、同生理赛跑的过程。
恩格斯概括总结了19世纪三大自然科学成果：达尔文进化论、能量守恒和转化定律、细胞学说，并深入自然科学的论证过程、演算过程、推理过程，发掘科学发现背后的客观辩证法。进化论描绘了生命通过否定之否定而螺旋上升的过程，一种物种在运动变化的过程中，接受客观世界的选择，不合适的性征、不合适的种群，在优胜劣汰的过程中被否定，否定的过程也是该物种乃至生命本身进化的过程，旧的物种被淘汰，新的物种扬弃后涅槃重生。地球上生命演变交汇，从陆地到海洋，从地穴到天空，一如既往地奔涌亿万年，造就了今天的包罗万象、姹紫嫣红。能量守恒和转化定律证明了“排斥+吸引。——排斥的进入=能量”，一切运动的基本形式都是接近和分离，收缩和膨胀，是吸引和排斥这一古老的两极对立，两者相互作用形成了一切运动，两极因其对立而成为两极，平衡和运动是分不开的，运动的形式可以转化，但运动不会停止，一切平衡都是相对的和暂时的，而运动变化才是世界的真相。细胞学说证明生命是蛋白体的存在方式，从出生到死亡，蛋白体化学成分不断更新，而几乎一切有机体都是细胞构成的，细胞核收缩分裂后，每一个新的细胞核都成为新的中心，不断的分裂发育而成为生命体本身，细胞不是机械组合，而是不折不扣的发育。
读《自然辩证法》的过程是一次美妙的精神历险，因为哲学发展到最高的境界，就会呈现出诗意的面貌。透过自然辩证法，恩格斯满怀诗意地描绘着生命和地球的真相：种子发芽否定了自我，但继而开花结果，生成了无数的自己，通过否定之否定，一个种子变成千万种子。死亡被看做生命的本质因素，一切生出来的东西都注定要灭亡，但灭亡之后的东西并没有消逝，而是转化为新的物质和能量，成为下一阶段生命演化的基础。浩瀚宇宙中星云的萦绕、宇宙岛的存在，既是偶然也是必然，正是在太阳热的亿万年照射下，冷寂的地球开始变动不居，产生蛋白质和有机物，从细胞生成生命的雏形，经过了漫长的演化，形成了今天的物种。但是，太阳系和地球也有其寿命，地球最终会有物种湮灭的一天，但宇宙的运动没有停止。死去的星球逐渐冷却，但也许会在某一天重新激活。这是一个客观辩证的玄妙世界：“除了永恒变化着的、永恒运动着的物质及其运动和变化的规律以外，再没有什么永恒的东西了。”
切开一块磁铁，你会发现阴阳两极的存在。仰望星空，你会看到日升日落，寒来暑往，春夏秋冬的四季轮回，高气压带到低气压带的往复运动。化学证明了量变引发质变，同样由氧元素组成，氧气和臭氧就是不同的物质。热也是一种物质的转化形式，“电火花也是物质”。人类社会运动也遵循客观辩证法的规律，从原始社会的共产主义，进化为奴隶制社会的剥削制度，阶级和剥削制度的出现是对原始社会的否定，然后经历了封建制度和资本主义制度，最后否定剥削制度，实现共产主义，成为对原始共产主义的升华。“正如傅里叶是一首数学的诗，而且还在起作用，黑格尔是一首辩证法的诗”，傅里叶从数学运算中推演出资本主义的弊端，生产过剩的多血症导致经济危机的败血症，富裕造就了饥荒。黑格尔道出了否定之否定和螺旋上升的规律，却将其解释为某种精神的自我运动和自我实现方式，只有将黑格尔主客颠倒的辩证法重新颠倒回来，辩证法才能焕发出无尽的阐释魅力。
如果说物质是世界的实体，辩证法就是世界的韵律。真正的唯物主义必然是辩证的，而真正的辩证法必然是唯物的。《自然辩证法》完成了唯物主义和辩证法这两大哲学体系在更高层次上的融合与重铸，把马克思主义哲学的阐释范围推向极致，从而彻底打破了唯心主义的桎梏和机械唯物主义的局限，将对物质的感觉上升为理性，确定了辩证法的客观性和革命性：人能够理解无限的存在，也能够想象直线的延长，能够设计未来和远方。(淼森)
