进化观是严复思想体系的核心。他的进化观比较集中地表现在《天演论》的译著及其按语中。所谓“天演”，是严复对“进化”一词的译名。他对“天”作了有趣的解释。一方面把“天”看作“运会”，即客观必然性，认为“运会所趋，岂斯人所能为力”；另一方面又把“天”看作是有意志的上帝，能与人间发生天人感应，能打动皇帝的变法之心。《天演论》的主要思想是“自强保种”、“与天争胜”的唯物进化论。
所谓“自强保种”，对自然界而言，就是“物竞天择，适者生存”的进化观，认为生物进化的动力是生存竞争和自然选择。他说：“物竞者，物争自存也；天择者，存其宜种也……民民物物，各争有以自存。其始也，种与种争，群与群争，弱者常为强肉，愚者常为智役。”（《原强》）他还举例说，一棵树每年将结出许多种子，但其中“至多不过一二存而已”，这“独存众亡”的现象，即“达氏所谓物竞者也。”那些“竞而独存”的种子，“或辞枝较先”，“或苞膜较薄”，必有其优点，因此能在竞争中生存。这些优点代代相传，此优者“即传为种矣”，这便是“达氏所谓天择者也”（《天演论》导言三按语）。
“自强保种”对人类社会而言，也是“优胜劣败，适者生存。”他说：“达尔文曰：‘物种竞存，最宜者立’，动植如是，政教亦如是也。”（《原强》）“是故天演之秘，可一言而尽也……进者存而传焉，不进者病而亡焉。”（《天演论》导言一五按语）这就是说，无论是自然界中的生物还是社会中的人类，都必须自强才能保种，适者才能生存、遗传、进化。这种观点对于民族危亡的中国，大有呼吁救亡存，变法维新的积极意义。它对那些以“天朝”自居，盲目自大，麻木不仁的封建顽固派是当头一棒。不过他把达尔文的生物进化论用于解释人类社会，成为社会达尔文主义者，则是庸俗进化论者。
所谓：“与天争胜”，就是“胜天为治”的思想，在严复看来，要保种存，只有通过斗争，他认为宇宙妨碍生存的因素很多，因此，“人欲存，必用其才力心思，以与妨生者为斗，负者日退，而胜者日昌。”（《天演论》导言一五按语）严复的“与妨生者为斗”，一指大自然界，二指外来的帝国主义。因此，一个民族面对外来侵略，“深闭固拒必非良法，要当强立不反，出与力争”（《有如三保》）才能不被灭亡。他还认为，一个民族的优与劣，并非固定不变的，只要不甘落后，善于改造和发扬本民族的民力、民智、民德，就能变劣为优，成为强者。这些对唤醒民众，变法强，都起过一定的作用。他的“世道必进，后胜于今”（《天演论》导言一八按语）的进化观，对“天不变道亦不变”的形而上学也是一个有力的批判。总之，严复通过进化论的宣传，向人们敲起了警钟：落后就要灭亡；变法强才有出路。这对近代中国起了启蒙作用。
但是严复的进化观有其局限性：
其一，宣传外因论。认为“物动有由，皆资外力。”（《原强》）
其二，宣扬机械论。认为万物生成和发展都是“质力杂糅，相剂为变”的。这种质力统一观，虽是反造物主的唯物论，但把一切进化都看成质点与机械力的统一。这种用力学定律来解释宇宙其他规律的观点，则是机械唯物论。
其三，宣扬量变论。认为“民之可化，至于无穷，惟不可期之以骤（zhòu，突变）”（《原强》），“为变至微，其迁极渐”（《政治讲义自序》），否认革命飞跃。
其四，宣传社会达尔文主义，用生物学规律解释社会发展规律。
以上都是庸俗进化论观点，把丰富多彩的自然与社会历史发展规律，都片面地看成是“生存斗争”，这点却有“童稚之见”。
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