牛顿在剑桥大学所用的笔记本，是他入学后最早买的，正是这个笔记本，让他记录下了自己的读书体会，这个笔记本充分体现了他勤奋思索、大胆实验的治学风格。牛顿在剑桥买得最早的两本书是霍尔的《编年史》与斯雷登的《四王朝》。虽然在牛顿的本科生笔记中没有留下什么读书心得，但是编年法却留了下来，并一直沿用着，这与他研究预言有着密切的联系，看来他对这点是比较感兴趣的。
根据牛顿在临终前的一次谈话来看，也就是在1663年的时候，他考察过天罡占星术，但是时间不是很长，因为占星术没有列入课程中。语言学和哲学是当时比较流行的学科，也是当时知识界比较感兴趣的课程，生动形象，非常有活力。虽然这两门学科与所学课程不相融合，牛顿还是颇有兴致地学习了这两门课程。他在本科学习期间，曾接触过这些文献，对语言学有了兴趣。但是这些兴趣没有坚持多久，便被哲学的兴趣给占据了，从此以后，他就没有研究过语言学。他在记录学习心得时，是从笔记本的两端开始的，而中间大部分都是空白的。有两页记录着笛卡儿的形而上学，这两页使他正阅读的亚里士多德哲学突然停止了。随后的几页成了“哲学问题表”，还写上了小标题，准备记录新阅读材料。再后面，他在标题“柏拉图和亚里士多德是最好的朋友”上方写下一句口号。不论后面再写什么东西，不再有柏拉图和亚里士多德任何观点。
学习笔记中的“问题表”，从头至尾都记录着读笛卡儿著作的心得，可以说牛顿把笛卡儿的著作完全吸收了，但是从来没有对亚里士多德这样做过。事实上，牛顿没有完全沿着笛卡儿的思路走，他还读过奥尔特·查尔敦的英文概要和皮埃·加尔蒂的译本，也许还有其他的原著。他读过伽利略的《对话》，但却没有读过伽利略的《谈话录》。他读过托马斯·霍卜斯、亨利·莫尔、约瑟夫·葛兰威尔、罗伯特·波义耳、凯纳耳姆·第戈比等人的著作。剑桥大学的学习和把牛顿引向新哲学没有多大联系。当时笛卡儿已是大名鼎鼎，也不需要导师再提出任何建议。应用笛卡儿的学说那是确定了的，尤其是剑桥大学的那些活跃分子。牛顿对笛卡儿也很向往，并下定决心来研究他。除了笛卡儿之外，牛顿已经由一位作者引到了另一位作者，直至达到全新的思想天地。
牛顿最终发现了自己在剑桥应该追寻的东西，并且将它们据为己有。这也正是剑桥的宽松环境所带给他的方便，也由于他的导师没有对他进行任何干扰，牛顿才得以毫无妨碍地追逐自己的兴趣。在学习笔记中，牛顿定下许多小标题，以此来记录自己的读书心得。小标题从物质特性、地点、时间和运动等一般题目开始，到宇宙的秩序，接着是大量的感官特征如稀度、流度、软度，随后是关于剧烈运动、隐秘特征、光、色、视觉、一般感觉等问题，最后结束时的各种问题，有些在最初的目录中并没有出现。不过，有的标题下面什么也没写，而其他的标题下面写得比较多，那一页写不完，就另找地方续写。说明问题表合理地表达出牛顿不断探索的精神。
牛顿这种探索的产物之一就是对永恒运动发生了兴趣。机械哲学所描绘的世界处于不断的流动之中。牛顿想到了各种设备如成型的风车与水车，以此来开发不可见物质的流动。例如，他认为重力就是由一种不可捉摸的不可见物质下降而引起的，它作用于所有物体，使它们下落。“凡重力射线可通过反射或折射而制止的，就可通过这两种方法之一得到永恒运动。”他还画出了能使不可见物质流旋转设备的草图，在“磁学”的标题下，他也画出了模拟设备。牛顿的推论，从整体上反映出了他的功绩，这也预示了他在科学生涯当中，将专注的课题以及他着手研讨的这些课题的方法。他列出了一组标题而且表达了它们的内容，这是牛顿的实验探询法的基础。
在“天上的物质与天体”这一标题下，牛顿增加了几个问题。他指出：“依据笛卡儿的理论，日食、月食是不可能发生的，因为坚实的物体和天上的流体物质都可以在旋涡中传递压力。在这些段落中，每一条意见都表示一个实验，一个对一种临界现象的观察。如果这种理论成立的话，那么这种现象就会出现的。”在波义耳的著作当中，牛顿发现了试验这种理论的一个建议：将潮汐与气压计的读数联系在一起，就会得出同样的压力。牛顿对光和视觉也产生了浓厚的兴趣，在做这方面的实验时，不需要任何设备，只需两只眼睛。当他全神投入进去时，从来不考虑任何后果。
在做一个幻觉实验时，他用一只眼睛长时间看太阳，直到眼睛看到的所有白色物体变成红色，黑色物体成了蓝色为止。“我眼中的精灵好像五彩斑斓的阳光迷住了，”物体慢慢恢复正常时，他就闭上眼睛，“增强自己看到太阳的幻觉”。这时，他眼前就会出现各种各样的斑点，且颜色不一，他再次睁开眼后，白色的物体又变成红色，黑色的物体又变成蓝色，这就好像他一直在看着太阳，没有离开过似的。他得出结论：他的幻觉能像太阳一样充分激励其光感神经。牛顿这样做实验，差不多要把他的双眼都给毁了，他只好停下来，接连下来的几天都待在黑暗环境中，这才使色彩的幻觉消失。从那以后，牛顿不再把精力放在太阳上了，但是从来没有让自己的眼睛停下来。过了一年后，他在研究颜色的理论时，拿出了一把锥子，并放在眼睛与下眼眶之间，慢慢压近眼睛的底部，以此来改变视网膜的曲率，边压边观察出现的各种色圈。为了抓住机会去发现未知的东西，牛顿是从来不考虑后果的。
