Những cuốn thứ hai và ba của Nền Triết học Tổng hợp xuất hiện vào năm 1872 dưới nhan đề Những nguyên lý sinh vật học. Chúng cho thấy những giới hạn tự nhiên của nhà triết học xâm phạm lãnh vực của nhà chuyên môn; nhưng chúng bù lại những lỗi lầm về chi tiết bằng những quy nạp rọi ánh sáng và đem lại một nhất tính mới mẻ và dễ hiểu cho những phạm vi rộng lớn của dữ kiện sinh vật học.
Spencer mở đầu với một định nghĩa thời danh: "Sự sống là sự thích ứng liên tục của những tương quan nội giới với những tương quan ngoại giới" (Nguyên lý sinh vật học, N.Y. 1910, I, 99). Tính cách toàn vẹn của sự sống tuỳ theo tính cách toàn vẹn của mối tương giao này; và sự sống hoàn mỹ khi mối tương giao được hoàn mỹ. Sự tương giao không phải chỉ là sự thích ứng của những tương quan nội giới biết trước một đổi thay trong những tương quan ngoại giới, như một con vật thu hình lại để tránh một vố đánh đập hay một con người nhóm lửa để hâm nóng thức ăn. Khuyết điểm của định nghĩa này không những nằm trong khuynh hướng bỏ quên hoạt động cải tạo của cơ thể đối với hoàn cảnh, mà còn nằm ở chỗ nó không giải thích được cái gì là năng lực tinh vi nhờ đó một cơ thể hoàn thành được những sự thích ứng có tính cách tiên tri - đặc tính của sự sống. Trong một chương thêm vào những lần in về sau, Spencer bắt buộc phải bàn đến "Yếu tố động trong sự sống" và phải nhận rằng định nghĩa của ông đã không biểu thị trung thực bản chất của sự sống. "Chúng ta buộc lòng phải thú nhận rằng sự sống, trong tinh thể của nó, không thể quan niệm theo phương diện lý hoá được" (I, 120). Ông không nhận ra rằng một lời công nhận như thế sẽ tai hại đến mức nào đối với sự nhất thể và toàn triệt của hệ thống ông.
Cũng như Spencer thấy trong đời sống của cá nhân, sự thích nghi của những tương quan ngoại giới, ông thấy trong đời sống các giống loài một sự thích nghi đặc biệt của sự dồi dào sinh sản đối với những điều kiện của môi trường sống. Sự sinh sản khởi thuỷ phát hiện như một sự tái thích nghi của lớp mặt trên dinh dưỡng đối với khối được dinh dưỡng; sự tăng trưởng của một biến hình trùng, chẳng hạn, bao hàm một sự gia tăng của khối vô cùng nhanh hơn sự gia tăng trong lớp trên mặt, qua đó khối phải hấp thụ chất dinh dưỡng. Sự
phân chia, sự nẩy mầm, sự tạo thành bao tử, và sự sinh sản hữu dục có một điểm chung này là tỉ lệ của khối đối với mặt trên bị giảm rút, và thế quân bình dinh dưỡng được phục hồi. Bởi thế mà sự phát triển của cơ thể cá biệt vượt ngoài một mức nào đó sẽ thành nguy hiểm, và thông thường sau một thời gian sự lớn lên nhường chỗ cho sự sinh sản.
Trung bình sự tăng trưởng biến thiên ngược chiều với tốc độ của sự tiêu hao năng lực, và tốc độ của sự sinh sản biến thiên ngược chiều với độ tăng trưởng. "Một điều những người nuôi ngựa đều biết là nếu một chị ngựa cái được chuẩn bị để sinh một chú ngựa con, thì chị ấy được ngăn ngừa cho khỏi lớn đến tầm vóc thật sự của mình ... Ngược lại những con vật bị thiến, như gà trống thiến, và nhất là mèo thiến, thường trở nên to lớn hơn những đồng bạn không bị thiến" (II, 459). Tốc độ của sự sinh nở có khuynh hướng giảm xuống khi sự phát triển và khả năng của cá thể tăng lên. "Khi tổ chức thấp kém, thiếu khả năng để chiến đấu với những hiểm nguy bên ngoài (đánh đâu thua đó), thì phải có một sự dồi dào sinh sản để bù lại số tử vong; nếu không giống nòi sẽ phải tiêu mòn lần. Trái lại khi có nhiều tài năng thừa sức để tự tồn thì phải cần một độ sinh sản thấp tương ứng", nếu không , tỉ số sinh sản có thể vượt trên mức cung cấp thức ăn (II,421). Như vậy, nói chung có một sự chống đối giữa cá thể và giòng giống, hay giữa sự phát triển cá thể và sự sinh sản. Định luật này thường đúng cho tập đoàn và giống nòi hơn là cho cá thể: giống nòi hay tập đoàn càng phát triển cao chừng nào thì tỉ số sinh sản của nó càng thấp chừng ấy. Nhưng trung bình nó cũng đúng cho cá thể nữa. Chẳng hạn sự phát triển tri thức hình như thù nghịch với mức độ sinh sản. "Ở đâu có sự sinh sản đặc biệt dồi dào, ở đấy có sự chậm lụt về tâm trí, và ở đâu có sự tiêu hao sinh lực quá độ vào hoạt động tinh thần, thì ở đấy kết quả thường là một sự cằn cỗi về phương diện sinh sản. Do đó, loại tiến hoá xa hơn, loại tiến hoá đặc biệt, mà con người sau này phải vươn đến là một lối tiến hoá có thể gây nên một sự thoái bộ trong năng lực sinh sản" (II, 530). Những triết gia đã nổi tiếng là những người tránh làm cha mẹ. Mặt khác, nơi đàn bà, giai đoạn làm mẹ thường gây nên một tình trạng giảm sút về hoạt động tri thức (Tự thuật, tr. 62), và có lẽ thời kỳ thanh niên tương đối ngắn ngủi của họ là do sự hy sinh sớm sủa cho việc sinh sản.
Mặc dù có sự thích ứng gần khít này giữa tốc độ sinh sản với nhu cầu của sự sống còn tập thể, sự thích ứng cũng không bao giờ hoàn toàn, và Malthus đã đúng trong nguyên lý tổng quát của ông, theo đó mật độ dân chúng có khuynh hướng vượt quá những phương tiện nuôi sống. "Từ khởi thuỷ mật độ dân chúng đã là nguyên nhân gần của tiến bộ. Nó phát sinh ra sự phân tán đầu tiên của giống nòi. Nó buộc con người phải bỏ những thói cướp bóc và khởi sự cày cuốc. Nó đưa đến sự khai quang mặt đất, nó buộc người ta vào trong tình trạng xã hội ... và phát triển những tình cảm xã hội. Nó đã khơi nguồn cho những cải tiến về sản xuất, và làm tăng trưởng tài khéo léo và trí thông minh" (Sinh vật học , II, 536). Nó là nguyên nhân chính của sự cạnh tranh sinh tồn qua đó kẻ thích nghi nhất có thể sống sót và qua đó trình độ của giống nòi được nâng cao. Sự xuất hiện của loài thích nghi nhất là do những biến thiên thuận lợi ngẫu nhiên, hay do thụ hưởng một phần những đặc tính hay khả năng mà nhiều thế hệ kế tiếp đã đạt được ? Về vấn đề này, Spencer không giữ lập trường độc đoán, ông sẵn sàng chấp nhận lý thuyết Darwin, nhưng nghĩ rằng có những sự kiện mà lý thuyết ấy không thể giải thích, và buộc lòng phải chấp nhận, với ít nhiều châm chước, quan điểm của Lamarck. Ông bênh vực Lamarck một cách hùng hồn trong cuộc tranh luận với Weismann; và nêu rõ vài khuyết điểm trong lý thuyết Darwin. Vào thời ấy Spencer hầu như là người duy nhất đứng về phe Lamarck. Một điểm đáng ghi là ngày nay, trong số những tân môn đồ của Lamarck có cả những hậu duệ của Darwin, trong khi nhà sinh vật học Anh quốc vĩ đại nhất đương thời cho rằng lý thuyết đặc biệt (dĩ nhiên không phải lý thuyết đại cương) của Darwin về tiến hoá cần phải phế bỏ (xem diễn từ của Sir W. Bateson trước "Hội những người Mỹ xúc tiến khoa học" - Toronto, Dec. 28-1921, trong báo Science, Jan.20.1922).