Esta novela, escrita en 1911, es la obra más importante de Pío Baroja. Él mismo diría a propósito de ella: "El árbol de la ciencia es, entre las novelas de carácter filosófico, la mejor que yo he escrito", Memorias.

Forma parte de la trilogía La raza y, con un total de cincuenta y tres capítulos, está dividida en siete partes. Estos capítulos son normalmente breves, uno de los rasgos que ya advertimos en el apartado anterior.

En estas partes, a su vez, se observan dos ciclos o etapas de la vida del protagonista: Andrés Hurtado, con un intermedio en la mitad (parte cuatro). Veamos un resumen argumental de cada una de ellas:

• 1ª parte. La vida de un estudiante en Madrid.

En esta primera parte, formada por once capítulos, Baroja empieza a dejarnos algunas pinceladas de la caracterización del protagonista, presentando al lector la familia de Andrés: "La familia de Andrés, muy numerosa, se hallaba formada por el padre y cinco hermanos. El padre, don Pedro Hurtado, era un señor alto, flaco, elegante, hombre guapo y calavera en su juventud."; y también sus estudios de Medicina, al igual que el propio Baroja, que le servían para hacer crítica de la universidad española: "Aquel ambiente de inmovilidad, de falsedad, se reflejaba en las cátedras. Andrés Hurtado pudo comprobarlo al comenzar a estudiar Medicina. Los profesores del año preparatorio eran viejísimos; había algunos que llevaban cerca de cincuenta años explicando." 

Especial relevancia tienen dos capítulos: el seis, en el que manifiesta su rechazo a aquel ambiente que se vivía y sus reflexiones: "Hurtado imitaba a los héroes de las novelas leídas por él, y reflexionaba acerca de la vida y de la muerte; pensaba que si las madres de aquellos desgraciados que iban al spoliarium hubiesen vislumbrado el final miserable de sus hijos, hubieran deseado seguramente parirlos muertos. Otra cosa desagradable para Andrés era el ver, después de hechas las disecciones, cómo metían todos los pedazos sobrantes en unas calderas cilíndricas pintadas de rojo, en donde aparecía una mano entre un hígado y un trozo de masa encefálica, y un ojo opaco y turbio en medio del tejido pulmonar." 

Otro capítulo relevante es el diez, en el que se aprecia el pesimismo, característico de la época: "A los pocos días de frecuentar el hospital, Andrés se inclinaba a creer que el pesimismo de Schopenhauer era una verdad casi matemática. El mundo le parecía una mezcla de manicomio y de hospital; ser inteligente constituía una desgracia, y sólo la felicidad podía venir de la inconsciencia y de la locura. Lamela, sin pensarlo, viviendo con sus ilusiones, tomaba las proporciones de un sabio"; o alusiones a la política: "Se iba inclinando a un anarquismo espiritual, basado en la simpatía y en la piedad, sin solución práctica ninguna."

• 2ª parte. Las carnarias.

En sus nueve capítulos Baroja presenta a la otra protagonista de la novela, junto a Andrés Hurtado, Lulú, de la que irá desgranando alguno de sus rasgos, como ya hiciera con Andrés previamente: "Realmente la chica era simpática y graciosa. Tenía los ojos desnivelados, uno más alto que otro, y al reír los entornaba hasta convertirlos en dos rayitas, lo que le daba una gran expresión de malicia; su sonrisa levantaba las comisuras de los labios para arriba, y su cara tomaba un aire satírico y agudo".

Asimismo, presenta una gran cantidad de personajes secundarios: doña Virginia, Rafael Villasús, Manolo el "Chafandín"..., normalmente procedentes de ambientes miserables: "En estos negocios de abortos y de tercerías manifestaba una audacia enorme. Como esas moscas sarcófagas que van a los animales despedazados y a las carnes muertas, así aparecía doña Virginia con sus palabras amables, allí donde olfateaba la familia arruinada, a quien arrastraban al spoliarium."

• 3ª parte. Tristezas y dolores.

En estos cinco capítulos, nos encontramos con la descripción del ambiente levantino: "En cambio, todo lo que estaba plantado anteriormente, las pasionarias, las hiedras y las enredaderas, a pesar de la sequedad del suelo, se extendían y daban hermosas flores; los racimos de la parra se coloreaban, los granados se llenaban de flor roja y las naranjas iban engordando en el arbusto." 

Lo más destacable es el quinto "Desde lejos", en el que narra el fallecimiento de Luisito, el hermano de Andrés, prestando especial atención a los detalles descriptivos: "Andrés recordaba haber visto en el hospital a un niño, de seis a siete años, con meningitis; recordaba que en unos días quedó tan delgado que parecía translúcido, con la cabeza enorme, la frente abultada, los lóbulos frontales como si la fiebre los desuniera, un ojo bizco, los labios blancos, las sienes hundidas y la sonrisa de alucinado. Este chiquillo gritaba como un pájaro, y su sudor tenía un olor especial, como a ratón, del sudor del tuberculoso." 

Aquí acaba el primer ciclo o etapa.

• 4ª parte. Inquisiciones.

Esta parte se puede considerar como un paréntesis reflexivo en el que se plantean las inquietudes filosóficas de Andrés, algo propio de la Generación del 98. Está colocada en mitad de la novela, como una pausa entre lo ya comentado y lo que tendrá que acontecer más adelante.

En sus cinco capítulos, Andrés dialoga con su tío Iturrioz sobre filosofía, manifestando esa angustia y desazón tan propia de este periodo: "Uno tiene la angustia, la desesperación de no saber qué hacer con la vida, de no tener un plan, de encontrarse perdido, sin brújula, sin luz adonde dirigirse. ¿Qué se hace con la vida? ¿Qué dirección se le da? Si la vida fuera tan fuerte que le arrastrara a uno, el pensar sería una maravilla, algo como para el caminante detenerse y sentarse a la sombra de un árbol, algo como penetrar en un oasis de paz; pero la vida es estúpida, sin emociones, sin accidentes, al menos aquí, y creo que en todas partes, y el pensamiento se llena de terrores como compensación a la esterilidad emocional de la existencia".

En estos diálogos se presentan, además, ideas políticas y temas religiosos. Al leerlos con atención podremos apreciar, en varias ocasiones, el título de la novela: "Tú habrás leído que en el centro del Paraíso había dos árboles: el árbol de la vida y el árbol de la ciencia del bien y del mal. El árbol de la vida era inmenso, frondoso, y, según algunos santos padres, daba la inmortalidad. El árbol de la ciencia no se dice cómo era; probablemente sería mezquino y triste."

• 5ª parte. La experiencia en el pueblo.

Está formada por diez capítulos en los que destaca su amor por España, "Si yo amo a España y el carácter español ", y su arte en las descripciones de ambientes y del pueblo: "Seguía aquel calor exasperante, aquel aire inflamado y seco. Pasaron por la plaza, con su iglesia llena de añadidos y composturas, y sus puestos de cosas de hierro y esparto. Siguieron por una calle ancha, de caserones blancos, con su balcón central lleno de geranios y su reja, afiligranada, con una cruz de Calatrava en lo alto."

Plantea un dilema entre hacer algo o no hacer nada, acción-inacción, "Sin saber qué hacer, paseaba como un lobo por aquel cuarto", y el autor sigue presentando rasgos del protagonista, esta vez en su forma de ver a los pobres: "Andrés, que hasta entonces había tenido simpatía entre la gente pobre, vio que la simpatía se trocaba en hostilidad. En la primavera decidió marcharse y presentar la dimisión de su cargo."

• 6ª parte. La experiencia en Madrid.

Los nueve capítulos de esta sección comienzan con un resumen de la visión de Baroja del Desastre del 98: "Pues no hay más que tener ojos en la cara y comparar la fuerza de las escuadras. Tú fíjate, nosotros tenernos en Santiago de Cuba seis barcos viejos, malos y de poca velocidad; ellos tienen veintiuno, casi todos nuevos, bien acorazados y de mayor velocidad. Los seis nuestros, en conjunto, desplazan aproximadamente veintiocho mil toneladas; los seis primeros suyos sesenta mil. Con dos de sus barcos pueden echar a pique toda nuestra escuadra; con veintiuno no van a tener sitio donde apuntar."

Cabe destacar, además, la evolución del carácter de Andrés: "Su instinto antisocial se iba aumentando, se iba convirtiendo en odio contra el rico, sin tener simpatía por el pobre." También sobresale la presencia de personajes marginales: "Todas estas mujeres tienen una mortalidad terrible; cada ama de esas casas de prostitución ha visto sucederse y sucederse generaciones de mujeres; las enfermedades, la cárcel, el hospital, el alcohol, va mermando esos ejércitos. Mientras la celestina se conserva agarrada a la vida, todas esas carnes blancas, todos esos cerebros débiles y sin tensión van cayendo al pudridero."

Finalmente aparecen sus ideas sobre el amor, alejadas de todo romanticismo: "Un hombre que ama a una mujer la ve en su interior deformada, y la mujer que quiere al hombre le pasa lo mismo, lo deforma. A través de una nube brillante y falsa, se ven los amantes el uno al otro, y en la oscuridad ríe el antiguo diablo, que no es más que la especie".

• 7ª parte. La experiencia del hijo.

Los cuatro últimos capítulos de la novela nos presentan un panorama contradictorio. En primer lugar, un escenario de una paz vital que parece que ha alcanzado: el protagonista, "Andrés se encontraba tan bien, que sentía temores. ¿Podía durar esta vida tranquila? ¿Habría llegado a fuerza de ensayos a una existencia no sólo soportable, sino agradable y sensata?", manifestando su idea sobre el matrimonio: "—Hemos llegado a querernos de verdad —decía Andrés—, porque no teníamos interés en mentir". Sumado a esto, está el embarazo de Lulú, que Andrés comenta que la ha cambiado: "El embarazo produjo en Lulú un cambio completo; de burlona y alegre, la hizo triste y sentimental."

Por otro lado, plantea Baroja momentos  de dolor, con la muerte de su hijo durante el parto: "Por muy rápidamente que el médico introdujo las dos láminas del fórceps e hizo la extracción, el niño salió muerto. Acababa de morir en aquel instante." Y poco después el fallecimiento de su esposa, Lulú: "En la mañana del tercer día, Lulú murió, Andrés salió de la alcoba extenuado."

El final de la novela es fugaz, breve, sin detenerse en detalles, presentando el suicidio de Andrés en pocas líneas y con una intervención final en boca del médico, hablando sobre Andrés: "Pero había en él algo de precursor", aludiendo quizá al propio Baroja como a un adelantado a su época, un hombre que soñaba con otra España, un país próspero y moderno, frente al que el propio autor pudo vivir en este comienzo del siglo XX.

En la novela refleja Baroja, como hemos visto, la sociedad española, en la que abundan los personajes marginales y miserables, que muestran esa pobreza social y cultural en la que España está sumergida, que podemos apreciar tanto en el ambiente rural como en la ciudad.

El pesimismo del autor es notorio durante toda la obra, mostrándose especialmente en sus discusiones filosóficas con su tío, en las que destacan las referencias a Schopenhauer, con expresiones como: "La vida en general, y sobre todo la suya, le parecía una cosa fea, turbia, dolorosa e indomable."

En cuanto a su estilo, destaca la caracterización de ambientes y personajes en párrafos cortos y con gran riqueza en la descripción y en los diálogos. Sus personajes carecen de gran profundidad psicológica y no hay apenas mujeres entre ellos. Baroja prefiere centrarse en los ambientes, que se caracterizan por la naturalidad y los sentimientos. Su prosa, dinámica, no se detiene en cuestiones gramaticales o sintácticas, pues busca la sencillez. La observación y la espontaneidad son su nota dominante: "Para mí, no es el ideal del estilo ni el casticismo, ni el adorno, ni la elocuencia; lo es, en cambio, la claridad, la precisión, la rapidez." (Memorias)

Podemos afirmar, sin temor a equivocarnos, que se trata de una de las obras más representativas no solo de Baroja, sino de la Generación del 98.