雖然留學歐洲的主要收穫在軍事方面，但西方資產階級的民主思想也給這些留學生們以程度不同的影響。其中，留學英國格林尼茨海軍學校學習駕駛技術的嚴復是最著名的一個。嚴復來到英國後，除了學習學校里必修的海軍戰術、海戰公法、槍炮營壘等課程外，還關心西方的哲學和社會學說。他充分利用一切時機，如饑似渴地從英法一些大思想家的著作中吸取營養。到1879年6月歸國時，他不僅是一名海軍大學的優等生，而且對西方資本主義社會的思想與文化也有了相當深刻的了解。回國後曾任北洋水師學堂校長20年之久，他的思想與康有為、梁啟超有許多共同之處，認為要救國只有維新，要維新就要效法西方。他還強調要自強救國，就要鼓民力、開民智、新民德。鼓民力，即是增強人民的體質，主要是禁止鴉片、禁止纏足；開民智，是促進人民的智慧，主要是廢除科舉和八股文，提倡西學，學習新知識；新民德，是培養人民的新道德，主張實行西方的「民主」、「自由」、「平等」和政治制度。他認為所要採取的主要辦法是創立議院、廢除封建宗法制度和倫理道德。嚴復認真研讀並接受了達爾文的《物種起源》中的進化論觀點，成為中國第一個資產階級進化論的信奉者。他所翻譯的英國生物學家赫胥黎的《天演論》一書，震動了全國，他借翻譯此書的時機，大聲疾呼：只要發憤變法圖強，中國仍可得救，免於滅亡；而生死存亡，其命運仍然掌握在我們自己手中。《天演論》一書在中華民族危亡的時刻，風行海內，起到了警鐘的作用，成了愛國志士救亡圖存的理論根據。而「物競天擇，適者生存」也成為社會上最流行的口頭禪。這些，均是清廷當初派遣留學生時所沒有想到的，但卻成了推動中國近代化發展的動力。
故鄉吾負汝，歲歲遠別離。萬里生還日，六洲別戰時。
疾聲喚獅夢，含淚拜龍旗。吾歲今方壯，服勞或有期。
這些留歐的青年，既有近代化的科學技術和理論，又有高尚的愛國思想，希望中國能像西方國家那樣獨立富強，民主自由；他們與封建專制格格不入，更強烈地反對外國侵略。他們是清朝近代化海軍建設的關鍵人物，如林泰曾回國後任北洋海軍的左翼總兵，薩鎮冰為海軍幫統。北洋海軍12艘主要軍艦的管帶，如鎮遠管帶林泰曾、定遠管帶劉步蟾、靖遠管帶葉祖珪、經遠管帶林永升、來遠管帶邱寶仁、濟遠管帶方伯謙、超勇管帶黃建勛都是留歐生。在1894年中日甲午海戰中，他們多數勇敢堅定，表現了可歌可泣的愛國主義精神。靖遠管帶葉祖珪，在該艦三次起火，中彈數十處之後，仍沉著應戰指揮出擊。超勇管帶黃建勛在戰鬥中勇猛頑強，不幸戰艦中炮起火幾乎沉沒，他帶領全船官兵浮沉于海中用長繩相救，終不濟事，最後與軍艦同歸於盡，年僅43歲。經遠管帶林永升臨危不懼，督率官兵們一邊向敵人狠狠射擊，一邊指揮人員撲救軍艦中彈升起的大火，並奮勇向敵衝殺過去，不幸中炮壯烈犧牲，時年42歲。定遠管帶劉步蟾在戰鬥開始不久，就代替受傷的海軍提督丁汝昌指揮，他布陣巧妙，時刻變換，使敵人的炮火不能打准目標。在激戰形勢危急的關頭，他命令槍炮官沈壽堃(留歐生)、徐振鵬(留美生)瞄準敵松島艦第四號炮位頻頻發炮，重創了敵艦，使它傾斜了五度，敵軍官兵死傷達100多人，死屍都堆積在甲板上了。後來在威海衛的戰鬥中，劉步蟾遭到日軍的四面包圍，寧死不屈，決不向敵人投降，服毒自盡。留歐生們在抗擊外敵入侵時捨生忘死英勇頑強的事迹，被代代傳頌，成為中華民族反抗外來侵略的光輝榜樣。