同样，考古学证明天文学知识在没有文字的时代就已经存在。文字的发展使知识能得以更忠实的传承下来。到人类踏入农业耕作的时代，剩余的食物使人类有更多的时间发展文明，而不是单纯的考虑生存。最基本、最古老的科学知识，首推天文学。古时许多文明国家，通过简单的观察收集天文信息，并以较为系统的方式纪录。虽然他们并不知道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。Sect