Granduca di Toscana dal 1765 al 1790, Pietro Leopoldo attuò numerose e importanti riforme politiche, economiche e amministrative. Avviò la bonifica della Maremma senese e della Valdichiana. Riformò radicalmente l'amministrazione della giustizia, introducendo notevoli novità anche nella legislazione ecclesiastica. Fece stendere mappe e delimitare confini, fondò scuole e istituzioni. In particolare, nel 1775, fondò a Firenze il Museo di Fisica e Storia Naturale, affidandone la direzione a Felice Fontana (1730-1805). Fece acquistare e costruire macchine di fisica per compiere esperienze di meccanica, pneumatica ed elettrostatica, e promosse l'edificazione dell'osservatorio astronomico (la Specola) annesso al Museo. Fece allestire nello stesso Museo un laboratorio chimico, del quale resta uno straordinario banco utilizzato dallo stesso Granduca. Eletto imperatore nel 1790, firmò importanti trattati di pace con la Prussia e la Turchia e si schierò a favore dell'intervento con le altre potenze europee, per soccorrere la monarchia francese (la regina di Francia Maria Antonietta era sua sorella) minacciata dai moti rivoluzionari.