Расцвет античной культуры сменился Средневековьем, который сопровождался большими потрясениями в Европе. В это время наука попала в зависимость от богословия и схоластики. Для этого периода характерны были астрология, алхимия, магия, кабалистика и другие проявления оккультного тайного знания. С помощью химических реакций, проходящих в сопровождении соответствующих заклинаний, алхимики пытались получить философский камень, с помощью которого можно было превратить любое вещество в золото, создать эликсир долголетия, сделать универсальный растворитель. В результате деятельности алхимиков, как побочный продукт, были совершены многие научные открытия, разработаны технологии получения красок, стекол, лекарств, различных сплавов и т.д. Знания, развивающиеся в этот период в силу технической направленности, были промежуточным звеном между натурфилософией и техническим ремеслом, и служили фундаментом для экспериментальной науки.
В средневековой науке сложились следующие методы науки, которые отражали ее интерпретаторский характер: компиляция, систематизация, классификация, комментирование. Универсальными способами выражения средневековой учености были: энциклопедия, словник, сумма. Так, Исидор Севильский (560 – 636 гг.) в двадцати книгах «Этимологии» изложил сведения по медицине, естествознанию, геометрии и т.д.Рабан Мавр (780 – 856 гг.) создал энциклопедию «О природе вещей», где были собраны сведения из многих наук, которые представляют собой компиляцию средневековой библейской герменевтики и трактатов античных ученых.
В начале IXвека арабский Восток стал центром научной деятельности, а арабские ученые совершили выдающие открытия в области геометрии, тригонометрии, астрономии и географии.
Видным математиком и астрономом был Сабит ибн Кора (836 – 901 гг.), который перевел с греческого труды Архимеда, Евклида, Птолемея и др. Ибн Сина (980 – 1037 гг.) осмыслил знания античных медиков и объединил их с медицинскими предписаниями своего времени в труде «Канон лечебной науки», кроме этого изучал астрономию, химию, механику. Ученый-энциклопедист мусульманского Ренессанса Аль Бируни (973 – 1048 гг.) создал фундаментальные труды по математике, астрономии, физике, ботанике, географии, геологии и минералогии. Он допускал возможность движения Земли вокруг Солнца, также впервые установил плотность и удельный вес многих минералов и металлов
Европейская средневековая наука получила свое развитие, начиная с XII в., когда ей стали доступны учения античных и арабских мыслителей, когда она начала применять научное наследие Аристотеля, что впоследствии привело к столкновению науки и теологии. Возникшее противоречие легло в основу концепции двойственной истины, т.е. признания права на сосуществование «естественного разума» и веры, базирующейся на откровении. Однако, еще долгое время, опытное знание и выводы, сделанные на его основе с помощью дедуктивного метода, считались вероятными, обладающими относительной, но не полной достоверностью. Соответственно, религиозная картина мира представлялась более очевидной, чем научная или философская.
Толчком к возрождению описательного естествознания стали труды Альберта Великого (1200 – 1280 гг.), в которых ученый представил знания по алхимии, астрономии, физике, географии, биологии и ботанике. Основы экспериментального метода в естественных науках были заложены Робертом Гроссетестом (1170 – 1253 гг.), которого считают пионером эмпирического доказательства аристотелевского естествознания. Роль экспериментального метода в естествознании обосновывал Рождер Бэкон (1214 – 1294 гг.). Он также считал математику самой достоверной наукой, активно занимался астрологией, оптикой, алхимией, в которую пытался внести элементы науки. Разработал проект реформы юлианского календаря, которая была осуществлена только спустя три века.
Жан Буридан (1295 – 1263 гг.) стремился модифицировать учение Аристотеля о движении. Его учение об импетусе (сила или способность, которую первоначальный двигатель сообщает телу) приобрело статус физической теории и стало общепринятым в средневековых университетах. Николь Орем (1330 – 1382 гг.) внес большой вклад в разработку проблемы движения, представив впервые его графическое изображение, которое было схоже с разработанным впоследствии методом координат. Орем сформулировал закон падения тел, развивал учение о суточном вращении Земли, его выводы в области естествознания носили революционный характер для своего времени.
Происходившие трансформации способствовали изменению представлений о соотношении веры и разума и в эпоху Возрождения (XVI в.), когда разум взял верх над откровением, а человек воспринимался как творец самого себя. В научном знании в этот период стираются границы не только между наукой, как постижением всего сущего и практически-технической деятельностью, но также и между учеными-теоретиками и инженерами-практиками. Происходит математизация физики и физикализация математики, приведшие к созданию математической физики в Новое время (XVII в.), у истоков которой стояли Н. Коперник, И. Кеплер, Г.Галилей.
В труде «Об обращении небесных сфер» (1543 г.) Н. Коперник (1473 – 1543 гг.) отошел от античной геоцентрической модели, в которой Земля являлась центром Вселенной, и создал гелиоцентрическую модель, где центром являлось Солнце. Коперник высказал также мысль о том, что движение – это естественное свойство небес и земных механизмов, зависящее от некоторых общих закономерностей механики.
Недостатки коперниканской теории были преодолены итальянским ученым Дж. Бруно (1548 – 1600 гг.), который пришел к выводу, что Вселенная не имеет центра, она беспредельна, содержит в себе бесконечное множество звездных систем, существуют миры подобные нашему, и многие из них обитаемы.За эти убеждения его сожгли на костре 17 февраля 1600 г. Это произошло на рубеже двух веков, ознаменовавшихся рождением классического естествознания.
