В своем труде «Novum Organon Renovatum» Уильям Уэвелл ставит целью обновить методологию научного познания, предложенную Фрэнсисом Бэконом, адаптировав её к состоянию физических наук середины XIX века. Уэвелл утверждает, что наука не состоит из простого накопления фактов, а требует активного участия разума, который «накладывает» идеи на чувственные данные. Книга разделена на четыре книги. В первой книге автор излагает афоризмы, касающиеся идей, полученных из истории науки, подчеркивая антитезу чувств и идей как фундамент философии науки.
Он обсуждает фундаментальные идеи (пространство, время, число, причина, полярность, химическое сродство, симметрия, жизненные силы) и их роль в построении наук. Во второй книге рассматривается процесс построения науки, состоящий из экспликации концепций и колл-игации фактов. Уэвелл настаивает, что научное открытие не является случайностью, а требует подготовленного ума, способного выдвигать и проверять гипотезы.
Третья книга посвящена методам: наблюдению, измерению, индукции и применению истин. Автор вводит понятие «согласованности индукций» (consilience of inductions) как критерий истинности теории. Четвертая книга посвящена языку науки, где Уэвелл анализирует важность технической номенклатуры и терминологии, предлагая принципы их формирования. Труд Уэвелла является попыткой создать «новую логику» индукции, где дедукция и индукция рассматриваются как взаимодополняющие процессы. Автор подчеркивает, что история науки — это история развития идей, и что истинная наука стремится к единству и простоте, постепенно сводя сложные явления к фундаментальным законам. Книга завершается глубокими размышлениями о причинности, иерархии наук и необходимости признания Верховной Причины в упорядоченном мире, что отражает философские взгляды автора на связь естествознания и теологии.