Au début des années 1880, Wallace participa au débat sur l’obligation de la vaccination contre la variole. Il pensait à l’origine que c’était une question de choix personnel mais après avoir étudié certaines des statistiques fournies par les militants anti-vaccination, il en vint à mettre en doute l’efficacité du vaccin.
La théorie des microbes, sources de maladies, était alors très récente et loin d’être universellement acceptée ; d’autre part personne n’en savait suffisamment sur le système immunitaire humain pour comprendre pourquoi la vaccination fonctionnait. Quand Wallace enquêta, il découvrit des cas où les défenseurs de la vaccination avaient utilisé des statistiques plus que discutables. Toujours méfiant vis-à-vis de l’autorité, il devint convaincu que la diminution des cas de variole ne devait pas être attribuée à la vaccination elle-même mais à une meilleure hygiène et que les médecins avaient un intérêt particulier à vouloir promouvoir le vaccin. Wallace et d’autres opposants signalèrent que la vaccination, souvent effectuée dans de mauvaises conditions sanitaires, pouvait être dangereuse.