这些天体的真实结构，许多关于行星和星系的自然现象，都开始有了理论上的阐释。一些人体结构的研究开始显现，并且开始有人观察动物群落和植物群落的特质；同时一些炼金术的理论，也在几个主要文明出现。
新月沃土的科学.早在公元3500年前，中东的幼发拉底河一带（即今伊拉克）的人，已开始发展出一套以数学概念，纪录自然现象的方式。但是这些观察都只是有其他目的，而非纯粹自然科学研究。举例当时已有类似毕氏定理的数字研究纪录，包含了一系列的数组——(3,4,5）、(5,12,13）。但这始终都未能证明这