La valoración más sucinta y penetrante de las contribuciones de Engels a la dialéctica de la naturaliza hecha por un científico natural se encuentra en un panfleto titulado “Engels como científico” del científico marxista J.D. Bernal de 1936: “el concepto de naturaleza se consideraba siempre en su conjunto y como proceso”. Al comentar la primera de las tres leyes dialécticas o principios ontológicos que Engels había tomado de Hegel Bernal subraya su carácter fundamental para el pensamiento natural. Engels dice “las llamadas constantes de la física no son en general más que la designación de puntos nodales donde la adición o sustracción cuantitativa del movimiento trae consigo un cambio cualitativo en el estado del  cuerpo en cuestión”. El enfoque de Engels, como señalaba el matemático marxista británico Hyman Levy, apuntaba ya al concepto de “transición de fase” que se utiliza en la física moderna. Este principio dialéctico se aplica hoy también a la biología: por ejemplo, el aumento de la densidad de población en microorganismos (un aumento cuantitativo) puede llevar a un cambio en la expresión genética, llevando a la formación de algo nuevo (un cambio cualitativo).

La segunda ley de Engels (la interpenetración de los opuestos), según la explicación de Bernal, remite a dos principios conectados: 1) todo implica su opuesto y 2) no hay líneas rígidas y fijas en la naturaleza.

La negación de la negación, tercera ley dialéctica informal de Engels, trata de indicar que todo lo que hay en el mundo, en el curso de su desarrollo histórico o evolución en el tiempo, está destinado a generar algo distinto, una nueva realidad emergente, con nuevas relaciones materiales y niveles emergentes, a menudo por el efecto de factores recesivos o elementos residuales previamente superados pero que aún se conservan en el presente.

Como observaría Ilya Prigogine, premio Nobel de Química de 1977, el gran descubrimiento de Engels fue reconocer que las tres revoluciones en la ciencia física (la termodinámica, el análisis de la célula orgánica y el desarrollo de la fisiología, y la teoría de Darwin de la evolución basada en la selección natural mediante variaciones innatas) desechaban el paradigma mecanicista y se acercaban a la idea de un desarrollo histórico de la naturaleza.

En palabras de Bernal: “la idea central del materialismo dialéctico es la de transformación. La tarea fundamental del materialista dialéctico es la explicación de lo cualitativamente nuevo descubriendo las condiciones que gobiernan la emergencia de una nueva jerarquía organizativa”. La aportación original de Engels fue utilizar su concepción dialéctica de la naturaleza para arrojar luz sobre los cuatro problemas materialistas del origen que quedaron después de Darwin: 1) el origen del universo, 2) el origen de la vida, 3) el origen de la sociedad humana y 4) el origen de la familia (donde defendió la base matrilineal original de la familia y el surgimiento de la familia patriarcal con la propiedad privada).