Na 1850 vormde zich de zogenaamde 'Utrechtse School' rond de hoogleraren Harting, Mulder, Buys Ballot en Donders. Deze hoogleraren introduceerden het laboratorium, waar door middel van experiment en waarneming onderzoek plaatsvonden. Zo wilde Donders door onderzoek in zijn kliniek de geneeskunde voorzien van een wetenschappelijk fundament. Bovendien werd het onderzoek toepassingsgericht en stond het steeds meer in het teken van maatschappelijke vraagstukken. Zo was het meteorologisch (weerkundig) observatorium dat Buys Ballot in de sterrenwacht vestigde als onderzoeksinstituut nuttig voor de scheepvaart. Tegelijkertijd deed het praktijkonderwijs zijn intrede in het natuurwetenschappelijk en medisch onderwijs. Waar studenten eerder vooral onderwijs kregen door middel van demonstraties, moesten ze nu zelf aan de slag om vaardigheden te ontwikkelen die ze later in de maatschappij konden inzetten.