第一篇は、1672年に王立協会で読み上げられた「光と色についての新理論」と内容的には一致しており、そこで提唱されていることは、白色光はあらゆる色の光が混ざったものである、ということや、色彩が異なると屈折率も異なる、ということである。これは、当時の常識「光は本来白色である」「屈折されることで色を帯びる」を覆すものである。 第二篇は、1675年に王立協会に送られた「観測を含む論述」をおおむね再録したものである。色彩現象を扱う。凸レンズを用いた巧みな実験によって、膜の厚みと現れる色とが関係していることを数量的に示した。（この色彩現象は現在では「Newton's ring ニュートン・リング」と呼ばれるようになっている）。 第三篇は回折現象を扱っている。 そして第三篇の末尾にQueries という章（queryを複数集めたもの）がある。このqueryは初版では16個であったが、版を重ねるごとにその数が増え、最終的には31個にまで増え、70ページほどにも及ぶ。 第三篇の末尾のQueriesという文章群（queryは邦訳では「疑問」あるいは「問い」などと訳されている）は、後世まで大きな影響を及ぼしている。このQueriesの章というのは、ニュートンの光学観だけでなく彼の物質観や神観（神学）までが表明されていて、彼の自然哲学の本質的なところを示しており、彼に続く者たちに探求すべき課題を提示している。