Рост могущества человека Лукреций связывал с развитием у него особых механизмов приспособления к условиям существования, делающим людей более конкурентоспособными по сравнению с другими разновидностями живых существ (ранее сходные мысли высказывал Эмпедокл). Основой мировоззрения Лукреция был своеобразный эпикурейский атомизм, согласно которому все сущее в мире составлено из одних и тех же мельчайших частиц - атомов. Все складывается из них и со временем распадается на них. Атомы, необходимые живому организму для поддержания существования, черпаются им из внешней среды, в то же время ненужные либо утратившие связь с другими частицами отторгаются вовне.
Древнегреческий географ, геолог и историк Страбон (ок. 64-24 гг. до н.э.) написал 17-томную «Географию», содержащую ценные сведения из области геологии, физической географии, этнографии, зоологии и ботаники. Как геолог Страбон предвосхитил споры «вулканистов» и «нептунистов», допуская, что поверхность Земли формировалась под влиянием обоих факторов динамической геологии - воды и подземного жара. Он интерпретировал ископаемые раковины моллюсков как окаменелые остатки древнейшей морской фауны, оказавшиеся на суше в результате поднятия соответствующих участков морского дна. Страбон также высказал предположение, что за Атлантическим океаном, на западе существует неизвестный материк, возможно, населенный другими, не похожими на европейцев, людьми. Он также придерживался интересной точки зрения, согласно которой к цивилизации могут приобщиться лишь люди, проживающие на территории с теплым или умеренным климатом, обосновывая это тем, что в условиях низких температур жизнь вынуждена собираться вокруг костров, требующих непрерывного поддержания огня.
Римский натуралист Плиний (23-79 гг. н.э.) составил 37-томное сочинение «Естественная история», своеобразную энциклопедию естествознания, в которой изложил сведения по астрономии, географии, этнографии, метеорологии, зоологии и ботанике. Описав большое количество растений и животных, он также указал места их произрастания и обитания. Определенный интерес представляет предпринятая Плинием попытка сравнения человека и животных. Он обратил внимание на то, что у животных в жизни доминирует инстинкт, а человек всё (в том числе умение ходить и говорить) приобретает путем выучки, через подражание, а также посредством сознательного опыта.
Начавшийся во второй половине II в. упадок древнеримской цивилизации, ее последующее крушение под напором варваров и, наконец, установление практически на всей территории Европы господства догматического христианства привели к тому, что науки о природе и человеке в течение многих веков переживали состояние глубокой стагнации, не получая практически никакого развития.
Положение вещей изменилось с наступлением эпохи Возрождения, о приближении которой возвестили труды таких выдающихся средневековых ученых, как Альберт Великий и Роджер Бэкон.
Перу немецкого философа и теолога Альберта Больштедтского (Альберта Великого) (1206-1280) принадлежит несколько естественнонаучных трактатов. Сочинения «Об алхимии» и «О металлах и минералах» содержат высказывания о зависимости климата от географической широты места и его положения над уровнем моря, а также о связи между наклоном солнечных лучей и нагреванием почвы. Здесь же Альберт говорит о происхождении гор и долин под воздействием землетрясений и потопов; рассматривает Млечный Путь как скопление звезд; отрицает факт влияния комет на судьбы и здоровье людей; объясняет существование горячих источников действием тепла, идущего из глубин Земли и т.д. В трактате «О растениях» он разбирает вопросы органографии, морфологии и физиологии растений, приводит факты по селекции культурных растений, высказывает идею об изменяемости растений под воздействием среды.
Английский философ и естествоиспытатель Роджер Бэкон (1214-1294) утверждал, что все органические тела представляют по своему составу различные комбинации тех же элементов и жидкостей, из которых сложены тела неорганические. Бэкон особо отмечал роль солнца в жизни организмов, а также обращал внимание на их зависимость от состояния среды и климатических условий в конкретной местности обитания. Он говорил также о том, что человек в не меньшей степени, чем все остальные организмы, подвержен влиянию климата - его изменения способны приводить к изменениям в телесной организации и характерах людей.
Наступление эпохи Возрождения неразрывно связано с именем знаменитого итальянского живописца, скульптора, архитектора, ученого и инженера Леонардо да Винчи (1452-1519). Он считал основной задачей науки установление закономерностей явлений природы, исходя из принципа их причинной, необходимой связи. Изучая морфологию растений, Леонардо интересовался влиянием, оказываемым на их строение и функционирование со стороны света, воздуха, воды и минеральных частей почвы. Изучение истории жизни на Земле привело его к заключению о связи судеб Земли и Вселенной и о ничтожности того места, которое занимает в ней наша планета. Леонардо отрицал центральное положение Земли как во Вселенной, так и в Солнечной системе.
Конец XV - начало XVI в. по праву носит название эпохи Великих географических открытий. В 1492 г. итальянский мореплаватель Христофор Колумб открыл Америку. В 1498 г. португалец Васко да Гама обогнул Африку и морским путем достиг Индии. В 1516(17?) г. португальские путешественники впервые достигли Китая морским путем. А в 1521 г. испанские мореплаватели во главе с Фернаном Магелланом совершили первое кругосветное путешествие. Обогнув Южную Америку, они достигли Восточной Азии, после чего возвратились в Испанию. Эти путешествия явились важным этапом в расширении знаний о Земле.
В 1543 г. был опубликован труд Николая Коперника (1473-1543) «Об обращениях небесных сфер», в котором излагалась гелиоцентрическая система мира, отражающая истинную картину мироздания. Открытие Коперника произвело переворот в представлениях людей о мире и понимании ими своего места в нем. Итальянский философ, борец против схоластической философии и римско-католической церкви Джордано Бруно (1548-1600) внес значительный вклад в развитие учения Коперника, а также в освобождение его от недостатков и ограниченности. Он утверждал, что во Вселенной имеется бесчисленное множество звезд, подобных Солнцу, значительная часть которых заселена живыми существами. В 1600 г. Джордано Бруно был сожжен на костре по приговору инквизиции.
Расширению границ известного мира в значительной мере способствовало изобретение новых средств изучения звездного неба. Итальянский физик и астроном Галилео Галилеи (1564-1642) сконструировал телескоп, при помощи которого исследовал строение Млечного Пути, установив, что он является скоплением звезд, наблюдал фазы Венеры и пятна на Солнце, открыл четыре больших спутника Юпитера. Последний факт примечателен тем, что Галилей своим наблюдением фактически лишил Землю последней привилегии по отношению к другим планетам Солнечной системы - монополии на «владение» естественным спутником. Немногим более полувека спустя английский физик, математик и астроном Исаак Ньютон (1642-1727), основываясь на результатах собственных исследований оптических явлений, создал первый зеркальный телескоп, который и по сей день остается основным средством изучения видимой части Вселенной. С его помощью были сделаны многие важные открытия, позволившие существенно расширить, уточнить и упорядочить представления о космическом «доме» человечества.
Наступление принципиально нового этапа в развитии науки традиционно связывают с именем философа и логика Фрэнсиса Бэкона (1561-1626), разработавшего индуктивный и экспериментальный методы научного исследования. Главной целью науки он провозгласил увеличение власти человека над природой. Это достижимо, по мнению Бэкона, лишь при одном условии - наука должна позволить человеку как можно лучше понять природу, чтобы, подчиняясь ей, человек в конце концов смог господствовать в ней и над ней.
В конце XVI в. голландский изобретатель Захарий Янсен (жил в XVI в.) создал первый микроскоп, позволяющий получать изображения мелких объектов, увеличенные при помощи стеклянных линз. Английский естествоиспытатель Роберт Гук (1635-1703) значительно усовершенствовал микроскоп (его прибор давал 40-кратное увеличение), при помощи которого впервые наблюдал клетки растений, а также исследовал структуру некоторых минералов. Его перу принадлежит первая работа - «Микрография» - рассказывающая об использовании микроскопной техники.