স্ত্রীর ভাইকে ১৮৬১ সালের একটি চিঠিতে ওয়ালেস লিখেছিলেন:
... I remain an utter disbeliever in almost all that you consider the most sacred truths. I will pass over as utterly contemptible the oft-repeated accusation that sceptics shut out evidence because they will not be governed by the morality of Christianity ... I am thankful I can see much to admire in all religions. To the mass of mankind religion of some kind is a necessity. But whether there be a God and whatever be His nature; whether we have an immortal soul or not, or whatever may be our state after death, I can have no fear of having to suffer for the study of nature and the search for truth, or believe that those will be better off in a future state who have lived in the belief of doctrines inculcated from childhood, and which are to them rather a matter of blind faith than intelligent conviction.

তিনি ফ্রেনোলজি (মানুষের মাথার খুলি পরিমাপের মাধ্যমে তার মন সম্পর্কে ধারণা লাভের একটি ছদ্মবিজ্ঞান) খুব পছন্দ করতেন। ক্যারিয়ারের একেবারে শুরুর দিকে সম্মোহন নিয়ে কিছু পরীক্ষা করেন যাকে তখন "মেসমারিজম" (mesmerism) বলা হতো। লেস্টারে তার কয়েকজন ছাত্রের উপর পরীক্ষা চালিয়ে সফলও হয়েছিলেন। সে সময় মেসমারিজম খুব বিতর্কিত বিষয় ছিল, এবং অন্যান্যদের মধ্যে বিশেষ করে জন এলিয়টসনের এ বিষয়ক পরীক্ষা চিকিৎসক ও সাধারণভাবে বিজ্ঞানীদের কাছে প্রচুর সমালোচনার শিকার হয়। মেসমারিজম এবং পরবর্তীতে নিজের আধ্যাত্মিকতা বিষয়খ কাজগুলোর মধ্যে ওয়ালেস একটি যোগসূত্র রচনা করতে চেয়েছিলেন। ১৮৯৩ সালে লিখেন:
I thus learnt my first great lesson in the inquiry into these obscure fields of knowledge, never to accept the disbelief of great men or their accusations of imposture or of imbecility, as of any weight when opposed to the repeated observation of facts by other men, admittedly sane and honest. The whole history of science shows us that whenever the educated and scientific men of any age have denied the facts of other investigators on a priori grounds of absurdity or impossibility, the deniers have always been wrong.

১৮৬৫ সালের গ্রীষ্মকালে ওয়ালেস আধ্যাত্মিকতা নিয়ে কাজ শুরু করেন। এর পেছনে সম্ভবত তার বড় বোন ফ্যানি সিমসের উৎসাহ কাজ করেছিল যিনি আগেই আধ্যাত্মিকতার অণুসন্ধান করতেন। প্রথমে এ বিষয়ক কিছু বই ও রচনা পাঠের পর ওয়ালেস নিজে আধ্যাত্মিক ঘটনা পরীক্ষা করে দেখার চেষ্টা করেন। সায়ান্স (প্রেতসাধনা, মৃত আত্মার সাথে যোগাযোগ) বিষয়ক একটি অভিজ্ঞতা পরীক্ষা করতে গিয়ে তিনি ভাবেন, এই বিশ্বাসের সাথে সম্ভবত কোন প্রাকৃতিক বাস্তবতার সম্পর্ক আছে। একটি নির্দিষ্ট সময়ের পর থেকে আজীবন তিনি বিশ্বাস করতেন, অসংখ্য মিথ্যাচার ও জালিয়াতির উদাহরণ থাকলেও কিছু সায়ান্সের ঘটনা সত্য হতে বাধ্য। কোন ঘটনা তার আধ্যাত্মিকতা বরণে সবচেয়ে বড় ভূমিকা রেখেছিল সে নিয়ে ইতিহাসবিদ ও জীবনীকারদের মধ্যে বিতর্ক আছে। একজন জীবনীকারের মতে, মাত্র কয়েকমাস আগে তার বাগদত্তা তাদের বিয়ে ভেঙে দেয়ার পর তার মধ্যে যে হতাশার জন্ম হয়েছিল তা তাকে আধ্যাত্মিকতা গ্রহণে সাহায্য করে থাকতে পারে। অন্য অনেক পণ্ডিতের মতে, এটি ওয়ালেসের পৃথিবীর সবকিছুর একটি যৌক্তিক ও বৈজ্ঞানিক ব্যাখ্যা আবিষ্কারের প্রয়াসের অংশ। তিনি বস্তুগত, অবস্তুগত, প্রাকৃতিক, আপাতদৃষ্টিতে অতিপ্রাকৃতিক এবং সার্বিকভাবে মানব সমাজের সবকিছুর ব্যাখ্যা খুঁজে পেতে চেয়েছিলেন।

ভিক্টোরীয় যুগের অনেক শিক্ষাবিদ ও পণ্ডিতই আধ্যাত্মিকতার প্রতি আকৃষ্ট হয়েছিলেন। সে সময়কার প্রতিষ্ঠিত ধর্ম তথা ইংল্যান্ডের চার্চের প্রতি তাদের আস্থা ছিল না, প্রথাগত ধর্মে তারা বিশ্বাস করতেন না, কিন্তু অন্যদিকে ঊনবিংশ শতকের বিজ্ঞান ও যুক্তিবাদ বিশ্বের যে পুরোপুরি বস্তুবাদী ও যান্ত্রিক ব্যাখ্যার উপর জোড় দিচ্ছিল সেটাও তারা গ্রহণ করতে পারেননি। অবশ্য, অনেক গবেষক ধরিয়ে দিয়েছেন, ওয়ালেসের কাছে আধ্যাত্মিকতা ধর্মীয় বিশ্বাস নয় বরং বিজ্ঞান ও দর্শনেরই ব্যাপার ছিল। আধ্যাত্মিকতার সাথে জড়িত ঊনবিংশ শতকের অন্যান্য বিখ্যাত বুদ্ধিজীবীদের মধ্যে আছেন রবার্ট ওয়েন (ওয়ালেসের প্রথম আদর্শ ব্যক্তিদের একজন), পদার্থবিজ্ঞানী উইলিয়াম ক্রুক্‌স ও লর্ড রেলি, গণিতবিদ অগাস্টাস ডি মরগ্যান, এবং স্কটিশ প্রকাশক রবার্ট চেম্বার্‌স।

ওয়ালেস বেশ প্রকাশ্যভাবে আধ্যাত্মিকতা সমর্থন করেছেন এবং ১৮৭০-এর দশকে আধ্যাত্মিকতার নামে জালিয়াতির প্রচুর অভিযোগের বিরুদ্ধে যুক্তি দেয়ার চেষ্টা করেছেন। এসব কারণে বিজ্ঞানী সমাজে তার গ্রহণযোগ্যতা কমে যায়। এর আগে বন্ধুবৎসল বিজ্ঞানী যেমন, হেনরি বেইট্‌স, টমাস হাক্সলি এবং এমনকি ডারউইনের সাথেও তার সম্পর্কের অবনতি ঘটে। চিকিসক উইলিয়াম বেঞ্জামিন কার্পেন্টার ও প্রাণিবিজ্ঞানী ই রেই ল্যাংকাস্টার প্রকাশ্যে ও বেশ কঠোরভাবে ওয়ালেসের সমালোচনা করেন। ওয়ালেস এবং আধ্যাত্মিকতার পক্ষে ওকালতি করা অন্য বিজ্ঞানী উইলিয়াম ক্রুক্‌স সংবাদ মাধ্যমেও অনেক সমালোচনার শিকার হন। সে সময়কার প্রধান চিকিৎসা বিষয়ক সাময়িকী "দ্য ল্যান্সেট" তাদের প্রতি বিশেষভাবে ক্রূর ছিল। ক্যারিয়ারের বাকি সময় জুড়ে ওয়ালেসের অন্যান্য কাজও এসব সমালোচনার কারণে কিছুটা গ্রহণযোগ্যতা হারায়। ১৮৭৯ সালে যখন ডারউইন ওয়ালেসের জন্য একটি সরকারি পেনশন জোগাড় করে দেয়ার জন্য অন্যান্য প্রকৃতিবিদদের সমর্থন আদায়ের চেষ্টা করেন, তখন উত্তরে জোসেফ হুকার বলেন:
Wallace has lost caste considerably, not only by his adhesion to Spiritualism, but by the fact of his having deliberately and against the whole voice of the committee of his section of the British Association, brought about a discussion of on Spiritualism at one of its sectional meetings. That he is said to have done so in an underhanded manner, and I well remember the indignation it gave rise to in the B.A. Council.
অবশ্য পরে হুকার তার অবস্থান থেকে সরে এসে পেনশনের পক্ষে মত দেন।

আধ্যাত্মিকতা
সতর্কীকরণ বর্ণ ও যৌন নির্বাচন
নির্বাচিত গবেষণাপত্র
ওয়ালেস ক্রিয়া