牛顿出生时只有三磅重，身体虚弱极了。他父亲是一个忠厚勤劳的农民，在牛顿出生前几个月就去世了，抛下孤儿寡母，生活十分艰难。
牛顿从2岁开始就托付给姥姥抚养。姥姥很疼爱外孙，耐心地呵护他，并把他送进小学读书。
牛顿体弱多病性格腼腆，学习成绩很差，许多顽皮的同学经常欺负他。但是牛顿意志坚强，有一股不服输的劲头。
小牛顿心灵手巧，精于手工制作，而且非常着迷。他在格兰瑟姆上学的时候，他寄住在药剂师克拉克大叔家里，克拉克大婶是他妈妈汉娜的好友。小牛顿斯文而又勤快，很受克拉克家人的喜欢。
克拉克大叔教小牛顿制作工艺，向他传授各种知识。有一次克拉克大叔给了他一本《自然和技艺的奥秘》，这本小册子揭示了大自然和科学家们许多有趣的秘密，使小牛顿大开眼界。他照书中介绍的方法制作烟火，调色绘画，从而大大激发了动手创作和探索自然奥秘的欲望。
有一天，牛顿把自己制作的小风车拿到学校去给同学们看，一下子吸引了很多小朋友。他们一边看，一边啧啧夸奖：“真想不到，你还能做出这么精巧的玩意儿！”
也有一些同学不相信这是牛顿自己做的。正当同学们纷纷议论的时候，一个学习成绩较好而又十分傲慢的学生跑过来了。他盛气凌人，一把夺过小风车，只看了两眼，然后把嘴一撇，轻蔑地讥讽说：“你的手倒还灵巧，当一个木匠还算可以。可是我问你，这风车为什么能够转动？你能把这个道理给我讲一讲吗？”