Doğa felsefesinin doğusu. Eski Yunanlıların öteki uygarlıklardan en önemli farkı, dinsel inançlarıydı. Eski Yunanlıların, Mezopotamya ve Mısır' in insanlığın yeri ve yazgısına ilişkin kapsamlı sorulara yanıt getiren karmaşık dinleri yanında halk öyküleri derlemesi düzeyinde kalan yalın bir dinleri vardı. İÖ 2000 sonlarında çöken Miken uygarlığından sonra gelen karanlık üç yüzyılda tanrılarla insanlara ilişkin öyküler halk ozanlarınca kuşaktan kuşağa aktarıldı. Homeros gibi ozanların şiirlerinde, tannlar ve insanlar birbirleriyle serbest ilişkiler kurmaktaydı. Öykülerde, yeniyetme ölümsüzlere benzeyen tanrıların hileleri ve yiğitlikleri, Mar-duk ya da Yehova'nınkilere göre pek çocukça kalıyordu. Yunanlıların usuna takılan sorulara dinin kolay yanıtlar veremeyişi, felsefenin ve bilimin doğuşuna yol açtı.
Eski Yunan geleneğine göre ilk doğa filozofu, İÖ 6. yüzyılda yaşamış olan Mile-toslu Thales'tir. İÖ 585'te Güneş tutulmalarını önceden bildirdiği ve çemberi çapıyla ikiye bölerek geometrinin formel incelenmesini bulduğu söylenen Thales, bütün doğal olayları, katı, sıvı ve gaz hallerinde bulunabilen bir tek maddenin, suyun değişimleri halinde açıklamaya çalıştı. Thales'e göre dünyanın düzenliliği ve ussallığı, nesnelerin yaratılışında var olan ve onları kararlaştırılmış sona yönlendiren tanrısal bir gücün güvencesi altındaydı. Evrenin bütün kesimlerinin nesnelerin genel düzeni içinde bir amacı olduğu ve nesnelerin doğal olarak yazgılarına doğru devindikleri görüşüne dayanan teleoloji, bir iki istisna dışında hem Eski Yunan bilimine, hem de çok daha sonraki bilime sızmıştır.
Thales'in bütün maddelerin temel öğesi olarak suyu belirlemesi, birçok düşünürün bu konuyu eleştirel bir biçimde yeniden ele almasına yol açtı. Örneğin Anaksimandros suyun temel madde olarak alınamayacağını, çünkü suyun, özünde nemlilik taşıdığını ve hiçbir şeyin kendisiyle çelişemeyeceğini ileri sürdü. Bu nedenle, nemliliğin karşıtının (yani dünyadaki kuru olan nesnelerin) var-olamaması gerekiyordu. O halde Thales yamlıyordu. Thales'ten iki yüzyıl sonra doğa felsefecilerinin pek çoğu dört öğe öğretisini kabul ettiler. Bunlar, toprak (soğuk ve kuru), ateş (sıcak ve kuru), su (soğuk ve nemli) ve hava (sıcak ve nemli) idi.
Biçim sorununa sistemli yaklaşan ilk filozof, İÖ 6. yüzyılda yaşayan Pythagoras'tı. Pythagoras, titreşen tellerde, telin boyu ile Çıkan sesin yüksekliği arasındaki ilişkiyi inceleyerek fiziksel deneyimler ile bunlara ait sayısal bağıntılar arasındaki köprüyü oluşturan matematiksel fiziğin doğmasına yol açtı.
Aristoteles ve Arkhimedes. Aristoteles bir biyologdu. Onun deniz hayvanları üzerine gözlemleri 19. yüzyıla değin geçerliğini korudu. Teleolojik biyoloji çalışmaları ise Charles Darvvin'e kadar bilim için bir iskelet oluşturdu. Teleolojik yaklaşımın fizikte o güne değin belirgin bir yeri yokken, Aristoteles bu yaklaşımı evren üzerindeki görüşlere egemen kıldı. Öğretmeni Platon' dan, gökcisimlerinin (yıldızlar ve gezegenler) kutsal ve dolayısıyla yetkin olduklarını öne süren dinsel önermeleri harfi harfine almıştı. Buna göre gökcisimleri ancak yetkin, sürekli ve değişmeyen bir hareket içinde olabilirlerdi, yani ancak tam dairesel hareket yapabilirlerdi. Kutsal olmayan Yer ise eylemsizdi ve merkezde bulunuyordu. Yer'den Ay'a kadar her şey sürekli değişerek yeni biçimler oluşturuyor ve sonra bozularak biçimsizliğe dönüyordu. Ay'ın ötesinde evren, eşmerkezli, bitişik kristal kürelerden oluşmuştu. Bu küreler aralarında belirli açılar olan eksenler çevresinde hareket ediyordu. Bütün hareketlerin nedeni ise, evrenin dışında hareketsiz duran Tanrı idi.
Aristoteles için önemli olan, kendiliğinden ortaya çıkan bütün etkinliklerin doğal oluşuydu. Bu nedenle araştırmanın uygun yöntemi yalnızca gözlemdi. Nesnelerin etkinliklerini ve gizli özelliklerini aydınlatmak amacıyla doğal koşulların değiştirilmesi demek olan deneyin, doğal bir yöntem olmadığı için nesnelerin özünü açığa çıkarması beklenemezdi. Bundan ötürü Yunan biliminde deney hiçbir zaman önemli bir yer tutmadı.
Arkhimedes, dairenin alanı ve konikler üzerine araştırmaları olan parlak bir matematikçiydi. Kaldıraç yasası deneyi, Euklei-des'in geometrideki tanıtları kadar ek:-):-):-)sizdir. Özgül ağırlığı bulmasını sağlayan hidrostatik üzerine çalışmalarında ortaya çıkarıp geliştirdiği yöntemi önce matematiksel biçimde vermiş, sonra bunu matematik yöntemlerle işleyerek fizik terimleri cinsinden anlatılabilecek sonuçlara ulaşmıştı.
Aristoteles ve Arkhimedes'in astronomideki yaklaşımları bu bilimin iki değişik gelişimine yol açtı. Aristoteles'i izleyenler gezegen yörüngelerinin çemberler olduğu savını sürdürürken, özellikle Büyük İskender'in fetihleri sonunda Babillilerin gözlemlerini ve matematik yöntemlerini tanıyan öbürleri, nedenleri bir yana bırakarak gezegenlerin konumlarını hesaplamakta kullanılacak bir matematik model geliştirmeye yöneldiler. Bu ikinci geleneğin en yetkin temsilcisi İS 2. yüzyılda yaşamış olan Ptolemaios'tu.
Tıp. Yunan öncesi dönemde tıp hemen hemen tümüyle dinsel ve törenseldi. İÖ 5. yüzyılda Hippokrates'le birlikte büyük bir değişim oldu; hastalıkların doğaüstü değil, doğal olaylar olduğu ortaya kondu. Antik Çağda tıp bilimi geç Helenistik dönemde doruğuna ulaştı. Çalışmaların çoğu İÖ .3. yüzyılda, Yunan etkisindeki Mısır'da, İskenderiye Kütüphanesi'nde gerçekleştirildi. Göğüs boşluğundaki organlar betimlendi ve işlevleri araştırıldı. Antik Çağın son büyük hekimi Bergamalı Galenos'tu. Kurduğu fizyoloji sisteminde, üçe bölünmüş ruhlar (doğal, dirimsel ve hayvansal) bedeni bir bütün olarak diri tutmak için sırasıyla toplardamarlar, atardamarlar ve sinirlerden geçiyordu. Fizyoloji ile tedavi arasında ise yeterli bir ilişki kurulamamıştı.