Sains Islam pada Zaman Pertengahan

Kebangkitan

Sewaktu penaklukan awal Islam, tentera Arab Muslim, yang pada asasnya dipimpin oleh Khalid ibn al-Walid, menakluki Empayar Parsi Sassanid dan lebih dari setengah Empayar Byzantine (ataupun "Rom"), dan mendirikan Empayar Arab sepanjang Timur Tengah, Asia Tengah, dan Afrika Utara, diikuti pengembangan selanjutnya di sepanjang Pakistan, Itali selatan dan Semenanjung Iberia. Oleh sebab itu, kerajaan-kerajaan Islam mewarisi ilmu dan kemahiran Timur Tengah silam, Greece, Parsi dan India 
Seni pembuatan kertas diperoleh daripada banduan China dalam Pertempuran Talas (751 M), dan ini membawa kepada pembinaan kincir kertas di Samarkand dan Baghdad. Orang Arab memperbaiki teknik-teknik China dengan menggunakan kain buruk linen yang diperbuat daripada kulit kayu kertau (mulberi).
Ahli Sains Arab dan ahli sains Iran tinggal dan mengamalkan ilmu masing-masing di tanah jajahan Islam sewaktu Zaman Kegemilangan Islam, walaupun bukan semua ahli sains dalam tamadun Islam berbangsa Arab atau beragama Islam. Sesetengah sarjana membantah penggunaan istilah "Arab-Islam" kerana dirasakan istilah itu tidak menggambarkan kepelbagaian para sarjana Timur yang telah menyumbang kepada sains pada zaman itu.
Sewaktu Zaman Kegemilangan Islam, para sarjana Islam membuat pengembangan penting kepada sains, matematik, perubatan, ilmu falak, kejuruteraan, dan bidang-bidang lain. Sewaktu ini, falsafah Islam awal berkembang dan sering memainkan peranan pangsi dalam perdebatan saintifik — tokoh-tokoh utama, biasanya ahli sains dan ahli falsafah.
Bilangan karya penting dan asli Arab yang ditulis dalam bidang sains matematik adalah lebih besar daripada jumlah gabungan karya Bahasa Latin dan Bahasa Yunani dalam bidang yang sama.

Institusi saintifik

Terdapat beberapa institusi penting yang tidak wujud pada zaman kuno diasaskan dalam dunia Islam Zaman Pertengahan: contoh-contoh  utama termasuklah hospital awam (yang menggantikan kuil penyembuhan dan kuil tidur) dan hospital psikiatri, Perpustakaan awam dan perpustakaan pinjaman, universiti yang mengurniakan ijazah, dan balai cerap ilmu falak yang berfungsi sebagai institut penyelidikan (berlainan dengan pos pemerhatian peribadi yang terdapat dalam zaman kuno), dan Waqaf.
Universiti-universiti pertama yang mengeluarkan diploma ialah hospital-universiti Bimaristan dunia Islam dalam Zaman Pertengahan. Institusi-institusi ini mengurniakan diploma perubatan kepada penuntut-penuntut perubatan Islam yang layak menjadi pengamal perubatan dalam kurun ke-9. 
Sir John Bagot Glubb menulis:
"Sekolah-sekolah perubatan sangat aktif di Baghdad setibanya zaman Ma'mun. Hospital awam percuma pertama dibuka di Baghdad pada zaman pemerintahan Khalifah Harun al-Rashid. Dengan pembangunan sistem ini, para pakar perubatan dan pembedahan dilantik sebagai pensyarah kepada penuntut perubatan dan mengurniakan diploma kepada mereka yang dikira layak menjadi pengamal perubatan. Hospital pertama di Mesir dibuka pada tahun 872 M dan selepas itu hospital-hospital awam dibuka di seluruh empayar Islam, dari Al-Andalus dan Maghreb hinggalah ke wilayah Parsi."
 
Universiti Al-Karaouine di Fez, Maghribi, yang ditubuhkan pada tahun 859 M diiktiraf Buku Rekod Dunia Guinness sebagai universiti tertua di dunia. Universiti Al-Azhar yang ditubuhkan di Kaherah, Mesir pada abad ke-10, menawarkan beberapa ijazah akademik termasuklah ijazah pascasiswazah, dan dianggap universiti penuh yang pertama. 
Beberapa ciri tersendiri perpustakaan moden diperkenalkan dalam dunia Islam. Perpustakaan bukan sahaja merupakan kumpulan manuskrip lama seperti pada zaman kuno, tetapi juga berfungsi sebagai perpustakaan awam dan pinjaman, pusat pendidikan dan penyebaran sains dan idea, tempat mesyuarat dan muzakarah, dan kadangkala sebagai rumah pertumpangan para sarjana atau murid. Konsep katalog perpustakaan juga diperkenalkan di dalam perpustakaan Islam Zaman Pertengahan, dan buku-buku disusun mengikut genre dan kategori tertentu.
Satu ciri yang sering terdapat pada Zaman Keemasan Islam ialah jumlah besar orang Islam yang pakar dalam pelbagai bidang (polymath) ataupun "orang bergeliga" yang menyumbang dalam pelbagai bidang. Mereka ini dikenali sebagai Hakim dan mereka memiliki ilmu meluas dalam beberapa bidang agama dan sekular, setanding dengan tokoh-tokoh Zaman Pembaharuan seperti Leonardo da Vinci. Sarjana pelbagai bidang sering ditemui semasa Zaman Keemasan Islam sehinggakan sukar mencari seorang sarjana yang pakar hanya dalam satu bidang kajian.  Tokoh-tokoh genius atau polymath ini termasuklah, antara lain, Al-Biruni, Al-Jahiz, Al-Kindi, Abu Bakr Muhammad Al-Razi, Ibnu Sina, Al-Idrisi, Ibnu Bajjah (Avempace), Ibnu Zuhr, Ibnu Tufayl, Ibnu Rushd, Al-Suyuti Abu Musa Jabir bin Hayyan (Geber), Al-Khawarizmi, Banu Musa, Abbas Ibn Firnas, Al-Farabi, Al-Masudi, Al-Muqaddasi, Ibnu Al-Haytham (Alhazen), Omar Khayyam, Al-Ghazali, Al-Khazini, Al-Jazari, Al-Nafis, Al-Tusi, Ibn al-Shatir, Ibnu Khaldun, dan Taqi Al-Din.

Kemerosotan

Dipercayai sains Islam mula merosot pada abad ke-12 dan ke-13 &dash; walaupun tamadun Islam pada masa itu masih menghasilkan ahli sains, hakikat ini lebih pengecualian daripada kebiasaan. Namun, mahupun zaman ini disebut "zaman kemerosotan" sains Islam, dari segi ilmu falak, ia sebenarnya zaman yang amat berdaya keluarannya di mana teori-teori ilmu falak yang bermutu tinggi dihasilkan. Karya Ibn al-Shatir (1304–1375 M) di Damsyik menjadi contoh yang menarik. Keadaan demikian juga terdapat dalam bidang-bidang lain seperti perubatan dengan karya-karya Ibn al-Nafis dan Serafeddin Sabuncuoglu, dan sains sosial dengan Ibnu Khaldun dan Muqaddimahnya (1370 M). Malah, Muqaddimah sendiri mencatatkan keadaan ini, dengan menyatakan bahawa sains merosot di Iraq, Al-Andalus dan Maghreb, tetapi berkembang di Parsi, Syria dan Mesir.
Satu faktor yang diutarakan sebagai penyebab kemerosotan ini ialah cabaran terhadap teologi rasional Muktazilah oleh teologi ortodoks Ash'ari seperti yang ditonjolkan dalam kitab Tahafut al-falasifa ("Ketakpaduan Ahli Falsafah") hasil penulisan Imam Al-Ghazali. Tafsiran ini diutarakan Ignaz Goldziher, ahli Orientalis Yahudi dari Hungary yang mempercayai bahawa terdapat penentangan di antara teologi ortodoks dengan sains yang dipengaruhi adat serta pemikiran Yunani.   Namun, kesarjanaan baharu mencabar pandangan tradisional ini. Beberapa sarjana menunjukkan bahawa aliran teologi Ash'ari sebenarnya menyokong sains dan hanya membangkang falsafah spekulatif, dan beberapa ahli sains agung Islam seperti Ibn al-Haitham, al-Biruni, Ibn al-Nafis and Ibn Khaldun merupakan penganut teologi  Ash'ari. Emilie Savage-Smith juga menyatakan bahawa pandangan positif Imam al-Ghazali terhadap bidang  perubatan, khususnya anatomi, menggalakkan ahli perubatan Islam  seperti Ibn Zuhr (Avenzoar) dan Ibn al-Nafis untuk melakukan diseksi pada abad-abad ke-12 dan ke-13.
Penyebab-penyebab lain kemorosatan sains termasuk persengketaan antara orang Islam ahli Sunnah dengan Syiah, dan pencerobohan terhadap tanah air orang Islam oleh tentera Salib dan Mongol antara kurun ke-11 dan ke-13, khususnya pencerobohan Mongol dalam kurun ke-13. Pihak Mongol memusnahkan perpustakaan, balai cerap, hospital dan universiti Islam, berpuncak dengan pemusnahan Baghdad pada tahun 1258 M. Baghdad merupakan ibu negeri Kekhalifahan Abbasiyyah serta pusat intelek Islam dan kemusnahannya dianggap sebagai titik berakhirnya Zaman Kegemilangan Islam.
Bermula pada abad ke-13, beberapa orang Islam berpandangan tradisional menganggap pencerobohan tentera Salib dan Mongol sebagai hukuman yang diturunkan ke atas orang Islam kerana mereka telah menyimpang daripada Sunnah, satu pendirian yang juga disokong oleh seorang polymath termasyhur, Ibn al-Nafis. Dipercayai bahawa pandangan tradisional sedimikian serta perang dan persengketaan telah mewujudkan keadaan yang membuat sains Islam kurang berdaya berbanding waktu terdahulu. Namun, Y Ziedan telah menunjukkan bahawa penjarahan Baghdad pada tahun 1258 M telah disusuli oleh usaha saintifik gigih di Damsyik dan Kaherah, kerana ramai para sarjana Islam menghasilkan ensiklopedia (termasuk ensiklopedia perubatan sebesar 80 jilid oleh Ibn al-Nafis) dalam usaha mereka memelihara khazanah ilmu saintifik Islam dan bagi meringankan kesan kehilangan Baghdad.
Satu lagi faktor yang dikemukakan sebagai penyebab kemerosatan sains Islam ialah kitaran ekuiti (kitaran kesaksamaan) berdasarkan model masyhur Asabiyyah (kebangkitan dan kemerosotan tamadun) Ibnu Khaldun yang menyatakan bahawa kemerosotan itu ekoran kesan ekonomi dan politik dan bukan agama.

Pengaruh pada sains Eropah

Menyumbang pada perkembangan sains Eropah adalah pencarian utama oleh sarjana Eropah tentang pembelajaran baru yang hanya dapat ditemui di kalangan orang Islam, khususnya di al-Andalus dan Sicily. Sarjana-sarjana ini menterjemahkan teks-teks saintifik dan falsafah yang baru dari bahasa Arab ke bahasa Latin.
Salah seorang penterjemah yang produktif di Sepanyol ialah Gerard dari Cremona, yang menterjemahkan 87 buah buku dari bahasa Arab ke bahasa Latin, termasuklah On Algebra and Almucabala oleh Muhammad ibn Mūsā al-Khwārizmī, Elementa astronomica oleh Jabir ibn Aflah, On Optics oleh al-Kindi, On Elements of Astronomy on the Celestial Motions oleh Ahmad ibn Muhammad ibn Kathīr al-Farghānī, On the Classification of the Sciences oleh al-Farabi, karya-karya al-Razi tentang alkemi dan perubatan, karya-karya Thabit ibn Qurra dan Hunayn ibn Ishaq, dan karya-karya al-Zarqali, Banū Mūsā, Abū Kāmil Shujā ibn Aslam, Abu al-Qasim, dan Ibn al-Haytham  (termasuklah Book of Optics).
Karya-karya berbahasa Arab lain yang diterjemahkan ke bahasa Latin pada kurun ke-12 termasuklah karya-karya Muhammad ibn Jābir al-Harrānī al-Battānī dan Muhammad ibn Mūsā al-Khwārizmī, karya-karya al-Zahrawi (antaranya al-Tasrif), Great Sindhind oleh Muhammad al-Fazari (yang berdasarkan Surya Siddhanta dan karya-karya Brahmagupta), karya-karya al-Razi dan Ibnu Sina (termasuklah Kitab Penyembuhan dan Kanun Perubatan), karya-karya Ibnu Rusyd, karya-karya Thabit ibn Qurra, al-Farabi, Ahmad ibn Muhammad ibn Kathīr al-Farghānī, Hunayn ibn Ishaq, dan anak saudaranya Hubaysh ibn al-Hasan, karya-karya al-Kindi, Liber embadorum oleh Abraham bar Hiyya, De Simplicibus oleh Ibn Sarabi (Serapion Junior), karya-karya Qusta ibn Luqa, karya-karya Maslamah Ibn Ahmad al-Majriti, Ja'far ibn Muhammad Abu Ma'shar al-Balkhi, dan al-Ghazali, karya-karya al-Bitruji termasuklah On the Motions of the Heavens, ensiklopedia perubatan Ali ibn Abbas al-Majusi, The Complete Book of the Medical Art, Introduction to Astrology oleh Abu Mashar, karya-karya Maimonides, Ibn Zezla (Byngezla), Masawaiyh, Serapion, al-Qifti, dan Ibnu Baytar. Algebra oleh Abū Kāmil Shujā ibn Aslam, karya alkemi Jabir, dan De Proprietatibus Elementorum, karya berbahasa Arab tentang geologi yang ditulis oleh seorang pseudo-Aristotle. Pada permulaan kurun ke-13, Mark dari Toledo menterjemahkan Qur'an dan pelbagai karya-karya perubatan Islam.
Fibonacci mempersembahkan laporan Eropah lengkap yang pertama mengenai Sistem angka Hindu-Arab dari sumber-sumber Arab di dalam Liber Abacinya (1202). Zij as-Sanjari oleh Al-Khazini diterjemahkan ke bahasa Yunani oleh Gregory Choniades pada kurun ke-13 dan dikaji di dalam Empayar Byzantium. Pembetulan astronomi terhadap model Ptolemy dibuat oleh al-Battani dan Ibnu Rusyd dan model-model bukan Ptolemy yang dihasilkan oleh Mo'ayyeduddin Urdi (Urdi lemma), Nasīr al-Dīn al-Tūsī (Ganding Tusi) dan Ibn al-Shatir kemudiannya disadur ke dalam model heliosentrik Copernicus. Hukum graviti bumi al-Kindi mempengaruhi hukum graviti cakerawala, yang pula mengilhamkan Hukum kegravitian semesta Newton. Ta'rikh al-Hind dan Kitab al-qanun al-Mas’udi oleh Abū al-Rayhān al-Bīrūnī diterjemahkan ke bahasa Latin dengan judul Indica dan Canon Mas’udicus. Commentary on Compound Drugs oleh Ibn al-Nafis diterjemahkan ke bahasa Latin oleh Andrea Alpago (m. 1522), yang juga mungkin menterjemahkan Commentary on Anatomy in the Canon of Avicenna tulisan Ibn al-Nafis, yang pertama kali menggambarkan peredaran paru-paru dan peredaran koronari, dan mungkin mempengaruhi Michael Servetus, Realdo Colombo dan William Harvey. Terjemahan karya-karya algebra dan geometri Ibn al-Haytham, Omar Khayyám dan Nasīr al-Dīn al-Tūsī kemudiannya mempengaruhi perkembangan geometri bukan Euclid di Eropah dari kurun ke-17. Hayy ibn Yaqdhan tulisan Ibn Tufail diterjemahkan ke bahasa Latin oleh Edward Pococke pada tahun 1671 dan ke bahasa Inggeris oleh Simon Ockley pada tahun 1708 dan menjadi "salah sebuah buku paling penting yang menandakan Revolusi Saintifik." Kitab al-Jami fi al-Adwiyah al-Mufradah tulisan Ibn al-Baitar juga mempengaruhi botani Eropah setelah ia diterjemahkan ke bahasa Latin pada tahun 1758.

Semakan setara

Gambaran pertama proses semakan setara yang didokumentasi dapat diketemu di dalam Etika Doktor karya Ishaq bin Ali Al-Rahwi 854–931 M) dari Al-Raha Syria, yang menggambarkan proses pertama semakan setara perubatan. Karya beliau, serta manual perubatan Arab terkemudian, menyatakan bahawa seseorang doktor pelawat mesti membuat nota pendua tentang keadaan pesakit pada setiap lawatan. Apabila pesakit sembuh atau meninggal dunia, nota-nota doktor akan disemak oleh satu majlis terdiri daripada para doktor bagi memastikan rawatan bersesuaian telah diberikan oleh doktor dan sama ada prestasinya menepati piawai bagi penjagaan pesakit. Sekiranya semakan mereka negatif, maka doktor tersebut mungkin menghadapi tindakan undang-undang daripada pesakit yang tidak mendapat rawatan bersesuaian.

Sains gunaan

Fielding H. Garrison menulis di dalam History of Medicine:
"Saracen mereka sendiri merupakan orang yang memulakan bukan sahaja algebra, kimia dan geologi, tetapi juga banyak apa yang dipanggil perbaikan peradaban, seperti lampu jalan, tingkap kaca, bunga api, alat muzik bertali, penanaman buah-buahan, minyak wangi, rempah-ratus, dll..."
Dalam sains gunaan, sebilangan ketara ciptaan dan teknologi dihasilkan oleh saintis dan jurutera Muslim Zaman Pertengahan, seperti Abbas Ibn Firnas, Taqi al-Din, dan terutama sekali al-Jazari, yang dianggap sebagai seorang perintis dalam kejuruteraan moden. Sebahagian ciptaan itu dipercayai berasal dari dunia Islam Zaman Pertengahan termasuklah automaton boleh atur cara, kopi, sabun, syampu, penyulingan tulen, pencecairan, penghabluran, penulenan, pengoksidaan, penyejatan, penurasan, alkohol suling, asid urik, asid nitrik, alembik, aci engkol, injap, pam omboh sedut salingan, jam mekanikal yang digerakkan air dan pemberat, kunci gabungan, gebaran, gerbang runcing, skalpel, gergaji tulang, forseps, katgut pembedahan, kincir angin, inokulasi, pena, pemecahan tulisan rahsia, analisis kekerapan, hidangan tiga peringkat, kaca berwarna dan kaca kuarza, permaidani Parsi, cek moden, glob cakerawala, roket peledak dan bom pembakar, torpedo, dan taman ria buatan.

Sains pertanian

Pada waktu Revolusi Pertanian Islam para ahli sains Islam membuat kemajuan besar dalam bidang botani dan meletakkan asas sains pertanian. Ahli botani dan pertanian Islam mempamerkan pengetahuan agronomi, teknik pertanian dan ekonomi termaju dalam bidang-bidang seperti meteorologi, kaji iklim, hidrologi, penggunaan tanah, dan ekonomi serta pengurusan pengusahaan pertanian.  Mereka menunjukkan pengetahuan pertanian dalam bidang-bidang seperti pedologi tanah (kajian saintifik tentang pembentukan, ciri dan penggunaan tanah), ekologi pertanian, pengairan, persiapan tanah, penanaman, pembajaan, pencantuman, pemangkasan, fitoterapi, penjagaan dan pemeliharaan kultur dan tumbuhan, dan penuaian serta pengstoran tanaman.
Al-Dinawari (828-896 M) dianggap pengasas botani Arab kerana di dalam bukunya Kitab Tumbuhan, beliau menggambarkan sekurang-kurangnya 637 jenis tumbuhan dan membincangkan evolusi tumbuhan dari lahir sehingga kematian, menggambarkan fasa ketumbuhan tanaman dan fasa bunga serta buah.
Pada kurun ke-13, ahli biologi Al-Andalus Abu Al-Abbas Al-Nabati memabangunkan kaedah saintifik awal bagi botani, dengan memperkenalkan teknik empirik dan bereksperimen dalam pengujian, penggambaran dan pengenalan pelbagai materia medika, serta mengasingkan laporan yang tidak ditentusahkan daripada laporan yang disokong ujian dan pemerhatian. Muridnya Ibn Al-Baitar menerbitkan Kitab al-Jami fi al-Adwiya al-Mufrada, yang dianggap himpunan botani terhebat dalam sejarah, dan merupakan bahan rujukan botani untuk waktu berkurun-kurun lamanya. Ia mengandungi butiran berkenaan sekurang-kurangnya 1,400 jenis tumbuhan, makanan, dan ubat. 300 daripada bahan yang terkandung di dalam kitab itu merupakan penemuan nya sendiri. Karya Ibn Al-Baitar berpengaruh di Eropah selepas terjemahnya ke dalam Latin dalam tahun 1758 M.

Perubatan

Para pakar perubatan Islam membuat banyak kemajuan serta sumbangan dalam bidang-bidang perubatan, termasuk anatomi, patologi, oftalmologi, sains-sains farmaseutik termasuk farmasi dan farmakologi, fisiologi dan pembedahan.  Doktor-doktor Islam menubuhkan hospital khusus yang terawal sewaktu terjadinya Perang Salib, yang mengilhamkan pembinaan hospital yang sama di Eropah.
Al-Kindi menulis De Gradibus, di mana beliau buat pertama kalinya menunjukkan penggunaan pengkuantitian dan matematik dalam perubatan, khususnya dalam bidang farmakologi. Ini termasuk pembangunan skala matematik bagi pengkuantitian kekuatan ubat, serta satu aturcara yang dapat membolehkan para doktor menentukan hari-hari kritikal sesuatu penyakit dari awal. al-Razi (Rhazes) (865-925 M), seorang pelopor pediatrik, mencatatkan kes-kes klinikal yang ditemukan dan memberikan catatan yang amat berguna tentang pelbagai penyakit. Bukunya  Kitab Menyeluruh berkaitan Perubatan (al-Hawi الحاوي) yang memperkenalkan campak dan cacar, sangat berpengaruh di Eropah. Dalam kitab Syak terhadap Galen (Shukuk 'ala alinusor), al-Razi juga yang pertama membuktikan, melalui penggunaan ujikaji, bahawa teori humor Galen dan teori unsur klasik Aristotle silap. Beliau juga memperkenalkan urinalisis dan ujian najis.
al-Zahrawi (Abulcasis), yang dianggap pelopor pembedahan moden, menulis Al-Tasrif (Kaedah Perubatan) (c. 1000 M), ensiklopedia sebesar 30 jilid yang diajarkan di sekolah-sekolah perubatan Islam dan Eropah sehingga kurun ke-17. Beliau mencipta pelbagai peralatan pembedahan, termasuk alat pertama yang khusus bagi wanita, disamping kegunaan catgut dan forceps dalam pembedahan, ligatur, jarum bedah, skalpel, kuret, retraktor, sudu bedah, sound, cangkuk bedah, rod bedah, dan spekula, gergaji tulang, dan plaster. 
Pada tahun 1021 M, Ibn al-Haitham (Alhazen) membuat kemajuan penting dalam pembedahan mata, semasa beliau mengkaji dan dengan tepatnya menjelaskan jujukan penglihatan dan persepsi penglihatan buat kali pertamanya dalam buku beliau, Kitab Optik (c. 1021 M).
Ibn Zuhr (Avenzoar) dianggap pelopor pembedahan bereksperimen,  oleh sebab memperkenalkan kaedah ujikaji ke dalam pemebedahan pada kurun ke-12 – beliau yang pertama menggunakan ujian terhadap binatang bagi menguji tatacara pembedahan sebelum melakukannya ke atas manusia. He also performed the first dissections and postmortem autopsies on both humans as well as animals.
Pada tahun 1242, Ibn al-Nafis, yang dianggap pelopor fisiologi kardiovaskular  merupakan yang pertama menggambarkan sistem  edaran pulmonari dan edaran koronari, yang menjadi asas sistem peredaran (sistem darah, pembuluh darah, limfa, dan jantung yang berkaitan dengan peredaran darah dan limfa); kerana itu beliau dianggap seorang daripada ahli fisiologi terunggul dalam sejarah. Beliau juga menggambarkan konsep terawal berkaitan metabolisme, dan membangunkan aturcara fisiologi dan psikologi baharu mbagi menggantikan sistem Ibnu Sina dan Galen, disamping menyangkal teori mereka tentang [[humor], Denyutan, tulang, otot, usus, organ deria, hempedu kanal, esofagus, perut, dan lain-lain. 
Ibn al-Lubudi (1210-1267 M) menolak teori Empat Humor yang disokong Galen dan Hippocrates, menemukan hakikat bahawa tubuh dan pemeliharaannya bergantung secara ekslusif pada darah, menolak idea Galen bahawa wanita dapat mengeluarkan sperma, dan menemukan bahawa pergerakan arteri tidak bergantung pada pergerakan jantung, bahawa jantung ialah oragn pertama yang terbentuk di dalam tubuh janin (dan bukannya otak seperti dikatakan Hippocrates), dan tulang yang membentuk tengkorak dapat menjadi tumor.
Tashrih al-badan (Anatomi tubuh badan) karya Mansur ibn Ilyas (c. 1390 M) mengandungi rajah-rajah lengkap berkaitan sistem struktur tubuh, saraf dan peredaran darah. Semasa berlakunya plag bubonik (Black Death) di Al-Andalus dalam kurun ke-14, Ibn Khatima and Ibn al-Khatib memberi hipotesis bahawa penyakit berjangkit disebabkan "entiti yang menular" yang memasuki tubuh badan manusia. 
Pembaharuan-pembaharuan perubatan lain yang asalnya dengan ahli perubatan Islam termasuk penemuan sistem imun, penggunaan ujian terhadap binatang, dan pemaduan perubatan dengan sains-sains lain (pertanian, botani, kimia, dan farmakologi), disamping perekaan picagari Suntikan (perubatan) oleh Ammar ibn Ali al-Mawsili di [[Iraq} dalam abad kesembilan, farmasi di Baghdad (754 M), perbezaan antara perubatan dengan farmasi pada kurun ke-12, dan penemuan sekurang-kurangnya 2,000 bahan perubatan dan kimia.
Ibnu Sina yang merupakan perintis perubatan ujikaji dan juga merupakan seorang pemikir dan cendiakawan perubatan yang berpengaruh, menulis Kanun Perubatan (1025) dan Kitab Penyembuhan (1027) yang kekal sebagai buku teks standard di universiti-universiti Islam dan Eropah sehingga kurun ke-17. Sumbangan-sumbangan Ibnu Sina termasuklah pengenalan pengujikajian dan pengkuantitian yang sistematik ke dalam kajian fisiologi, penemuan tabiat berjangkit penyakit berjangkit, pengenalan kuarantin untuk mengekang penyebaran penyakit berjangkit, pengenalan perubatan ujikaji, perubatan berasaskan bukti, percubaan klinikal, percubaan terkawal rawak, ujian-ujian kemujaraban, dan farmakologi klinikal, kepentingan dietetik dan pengaruh iklim dan persekitaran terhadap kesihatan, pembezaan mediastinitis daripada pleurisi, tabiat berjangkit ftisis dan batuk kering, penyebaran penyakit menerusi air dan tanah, dan gambaran teliti pertama masalah-masalah kulit, penyakit bawaan seks, sumbaleweng, dan penyakit saraf, dan juga penggunaan ais untuk merawat demam, dan pemisahan perubatan daripada farmakologi yang penting bagi perkembangan sains farmatikal.

Ilmu mantik

Syariat Islam terawal mementingkan piawai merumuskan hujah, yang membangkitkan pendekatan baru kepada ilmu mantik dalam ilmu kalam, tetapi pendekatan ini kemudiannya dipengaruhi oleh idea-idea daripada falsafah Yunani dan falsafah Hellenistik dengan kebangkitan ahli-ahli agama Muktazilah yang memandang tinggi Organon Aristotle. Karya-karya ahli-ahli falsafah Islam yang dipegaruhi Hellenistik menjadi penentu dalam penerimaan ilmu mantik Aristotle di Eropah pada Zaman Pertengahan, bersekali dengan ulasan-ulasan Ibnu Rusyd terhadap Organon. Karya-karya al-Farabi, Ibnu Sina, al-Ghazali dan ahli-ahli ilmu mantik Muslim lain yang sering mengkritik dan membetulkan ilmu mantik Aristotle dan memperkenalkan bentuk ilmu mantik mereka sendiri, juga memainkan peranan utama dalam perkembangan berikutnya ilmu mantik Eropah pada Zaman Pertengahan.
Ilmu mantik Islam bukan sahaja melibatkan kajian corak rasmi kesimpulan dan kesahannya tetapi juga unsur-unsur falsafah bahasa dan unsur-unsur epistemologi dan metafizik. Disebabkan pertikaian dengan ahli tatabahasa bahasa Arab, ahli falsafah Islam sangat berminat mencari hubungan antara ilmu mantik dan bahasa, dan mereka menumpukan banyak perbahasan tentang persoalan isi dan matlamat ilmu mantik yang berkaitan dengan taakulan dan ucapan. Dalam bidang analisis mantik formal, mereka menghuraikan teori istilah, dalil dan silogisme. Mereka menganggap silogisme menjadi bentuk yang semua penghujahan rasional dapat dikurangkan, dan mereka memandang teori silogistik sebagai titik fokus ilmu mantik. Sehinggakan puitika dianggap sebagai seni silogistik pada sebahagian gaya oleh ramai ahli mantik Islam utama.
Perkembangan penting yang dilakukan oleh ahli-ahli ilmu mantik Muslim termasuklah perkembangan "ilmu mantik Ibnu Sina" sebagai pengganti ilmu mantik Aristotle. Sistem mantik Ibnu Sina bertanggungjawab dalam pengenalan silogisme hipotesis, ilmu mantik modal temporal, dan ilmu mantik beraruhan. Perkembangan penting lain termasuklah perkembangan sains pemetikan, isnad atau "sandaran", dan perkembangan kaedah saintifik bagi siasatan terbuka untuk membuktikan sesuatu dakwaan itu salah, ijtihad yang dapat digunapakai secara amnya kepada banyak jenis persoalan. Dari kurun ke-12, di sebalik kecanggihan mantik al-Ghazali, kebangkitan mazhab Ash'ari pada lewat Zaman Pertengahan secara perlahan-lahan membataskan karya asal mengenai ilmu mantik di dunia Islam, meskipun ia berterusan hingga kurun ke-15.

Matematik

John J. O'Connor and Edmund F. Robertson menulis di dalam MacTutor History of Mathematics archive:
"Kajian terkini melakarkan gambaran baru hutang kita terhadap matematik Islam. Tidak syak lagi banyak idea yang sebelumnya dianggap menjadi tanggapan baru yang bijak disebabkan oleh ahli-ahli matematik Eropah kurun ke-16, 17 dan 18 kini diketahui dikembangkan oleh ahli-ahli matematik Arab/Islam kira-kira empat kurun lebih awal."
Al-Khawarizmi (780-850), yang terbit daripada namanya perkataan algoritma, banyak menyumbang pada algebra, yang dinamakan menurut bukunya, Kitab al-Jabr, buku pertama mengenai algebra permulaan. Beliau juga memperkenalkan apa yang kini dikenali sebagai angka Arab, yang pada asalnya datang dari India, meskipun ahli-ahli matematik Muslim membuat beberapa perbaikan bagi sistem nombor itu, seperti pengenalan notasi titik perpuluhan. Al-Kindi (801-873) merupakan seorang perintis dalam pemecahan tulisan rahsia dan kriptologi. Beliau memberi penjelasan bercatatan yang pertama diketahui mengenai pemecahan tulisan rahsia dan analisis kekerapan di dalam A Manuscript on Deciphering Cryptographic Messages.
Pembuktian oleh aruhan bermatematikaan yang pertama diketahui muncul di dalam sebuah buku yang ditulis Al-Karaji sekitar tahun 1000 M, yang menggunakannya membuktikan teorem binomial, segitiga Pascal dan hasil tambah kubus kamiran. Sejarawan matematik, F. Woepcke, memuji al-Karaji sebagai "orang pertama memperkenalkan teori kalkulus algebra." Ibn al-Haitham merupakan ahli matematik pertama yang menerbitkan formula bagi hasil tambah kuasa empat, dan menggunakan kaedah aruhan, beliau mengembangkan kaedah untuk menentukan formula am bagi hasil tambah sebarang kuasa kamiran, yang merupakan asas kepada perkembangan kalkulus kamiran. Ahli matematik dan penyair kurun ke-11 Omar Khayyám merupakan orang pertama yang mencari penyelesaian geometri am bagi persamaan kuasatiga dan meletakkan batu asas bagi perkembangan geometri analisaan, geometri aljabar dan geometri bukan Euclid. Sharaf al-Din al-Tusi (1135-1213) menemui penyelesaian aljabar dan berangka bagi persamaan kuasatiga dan merupakan orang pertama yang menjumpai terbitan polinomial kubus, satu hasil penting dalam kalkulus pembezaan.
Pencapaian lain ahli-ahli matematik Muslim termasuklah ciptaan trigonometri sfera, penemuan semua fungsi trigonometri selain sinus dan kosinus, siasatan terawal yang membantu perkembangan geometri analisaan oleh Ibn al-Haitham, sangkalan pertama terhadap geometri Euclid dan postulat selari oleh Nasīr al-Dīn al-Tūsī, cubaan pertama pada geometri bukan Euclid oleh Sadr al-Din, perkembangan algebra simbolik oleh Abū al-Hasan ibn Alī al-Qalasādī, dan banyak lagi kemajuan lain dalam algebra, aritmetik, kalkulus, pemecahan tulisan rahsia, geometri, teori nombor dan trigonometri.

Astrologi

Astrologi Islam, dalam bahasa Arab ilm al-nujum ialah kajian tentang langit oleh Muslim terawal. Di dalam sumber-sumber berbahasa Arab terawal, ilm al-nujum digunakan untuk merujuk kepada astronomi dan astrologi. Bagaimana pun, di dalam sumber-sumber Zaman Pertengahan, perbezaan yang jelas diletakkan antara ilm al-nujum (ilmu bintang) atau ilm al-falak (ilmu bebola cakerawala) yang merujuk pada astrologi, dan  ilm al-haya (ilmu lembaga cakerawala) yang merujuk pada astronomi. Kedua-dua bidang itu berakar umbi pada tradisi-tradisi Yunani, Parsi dan India. Di sebalik kritikan berterusan terhadap astrologi oleh ahli sains dan ulama, ramalan astrologi memerlukan pengetahuan saintifik tepat yang agak banyak dan oleh itu memberikan galakan separa bagi kajian dan perkembangan astronomi. 
Perbezaan semantik pertama antara astronomi dan astrologi diberi oleh al-Biruni pada kurun ke-11, meskipun beliau sendiri menyangkal kajian astrologi. Kajian astrologi juga disangkal oleh ahli astronomi Muslim lain pada masa itu termasuklah al-Farabi, Ibn al-Haitham, Ibnu Sina dan Ibnu Rusyd. Sebab mereka menyangkal astrologi adalah disebabkan kaedah yang digunakan ahli astrologi lebih kepada tekaan berbanding empirik dan juga disebabkan pandangan ahli astrologi bercanggah dengan ajaran Islam yang ortodoks.

Kimia

Ahli kimia kurun ke-9, Jabir ibn Hayyan dianggap sebagai perintis kimia, kerana memperkenalkan kaedah ujikaji terawal bagi kimia, dan juga alembik, radas penyulingan, retort, penyulingan tulen, pencecairan, penghabluran, penulenan, pengoksidaan, pemeluwapan, dan penurasan.
Al-Kindi merupakan orang pertama yang menyangkal kajian alkimia tradisional dan teori transmutasi logam, followed by Abū Rayhān al-Bīrūnī,
diikuti oleh al-Biruni, Ibnu Sina, dan Ibn Khaldun. Ibnu Sina juga mencipta penyulingan stim dan menghasilkan minyak pati yang pertama, yang membawa pada perkembangan terapi aroma. Al-Razi merupakan orang pertama menyuling petroleum, mencipta kerosin dan lampu gasolin, buku sabun dan resipi moden bagi pembuatan sabun, dan antiseptik. Di dalam bukunya al-shukuk ala jalinius, al-Razi juga merupakan orang pertama yang membuktikan bahawa teori unsur klasik Aristotle dan teori humorisme Galen adalah salah menerusi kaedah ujikaji. Pada kurun ke-13, Nasīr al-Dīn al-Tūsī menyatakan versi terawal hukum pengabadian jisim, yang menyebutkan bahawa sesuatu jasad jirim mampu berubah, tetapi tidak mampu menghilang.
Will Durant menulis di dalam The Story of Civilization IV: The Age of Faith:
"Kimia sebagai satu sains kebanyakannya dicipta oleh Muslim; kerana dalam bidang ini, yang orang Yunani (setakat yang kita ketahui) terbatas kepada pengalaman industri dan hipotesis yang kabur, orang Islam memperkenalkan pemerhatian tepat, dan catatan yang teliti. Mereka mencipta dan menamakan alembik (al-anbiq), bahan yang dianalis secara kimia yang tidak terkira banyaknya, jauhari tenang, alkali dan asid yang unggul, menyiasat kesamaannya, mengkaji dan menghasilkan ratusan dadah. Alkimia, yang diwarisi daripada Mesir, menyumbang pada kimia dengan ribuan penemuan sampingan, dan dengan kaedahnya yang merupakan paling saintifik dalam semua operasi pada Zaman Pertengahan."
George Sarton menulis di dalam Introduction to the History of Science:
"Kita dapati di dalam penulisannya (Jabir ibn Hayyan) pandangan-pandangan kukuh yang luar biasa mengenai kaedah-kaedah kajian kimia, teori tentang pembentukan geologi logam (enam logam berbeza secara asasnya disebabkan nisbah sulfur dan merkuri yang berbeza di dalamnya); penyediaan pelbagai bahan (misalnya serusit asas, arsenik dan antimoni daripada sulfidanya)."

Sains Bumi

Saintis Muslim membuat sejumlah sumbangan pada sains bumi. Al-Kindi merupakan orang pertama yang memperkenalkan pengujikajian kepada sains bumi. Al-Biruni dianggap sebagai perintis geodesi kerana sumbangan pentingnya kepada lapangan itu, bersama-sama sumbangan signifikannya kepada geografi dan geologi.
Di kalangan tulisan beliau tentang geologi, al-Biruni menulis yang berikut tentang geologi India:
"Tetapi jika kamu lihat tanah di India dengan mata kamu sendiri dan memikirkan tabiatnya, jika kamu fikirkan batu-batu bulat yang ditemui di bumi sedalam mana pun kamu gali, batu-batu yang besar berdekatan gunung dan tempat sungai mempunyai aliran kuat: batu-batu bersaiz lebih kecil berada pada jarak yang lebih jauh daripada gunung dan tempat arus mengalir dengan lebih perlahan: batu-batu yang kelihatan berdebu pasir di tempat arus mula menguncup berhampiran mulutnya dan berhampiran laut - jika kamu fikirkan semua ini, kamu cuma dapat memikirkan bahawa India pada suatu ketika dahulu adalah sebuah laut, yang sedikit demi sedikit dipenuhi dengan lanar arus."
John J. O'Connor and Edmund F. Robertson menulis di dalam MacTutor History of Mathematics archive:
"Beliau memperkenalkan teknik mengukur bumi dan di atasnya menggunakan penyegitigaan. Beliau mendapati jejari bumi adalah 6339.6 km, satu nilai yang tidak diperolehi di dunia Barat sehinggalah kurun ke-16. Kanun Mas'udinya mengandungi sebuah jadual yang memberikan koordinat 600 buah tempat, hampir kesemuanya yang beliau miliki pengetahuan terus."
Fielding H. Garrison menulis di dalam History of Medicine:
"Orang Islam mereka sendiri adalah orang yang memulakan bukan sahaja algebra, kimia dan geologi, tetapi juga banyak apa yang dipanggil pembaikan atau penghalusan peradaban..."
George Sarton menulis di dalam Introduction to the History of Science:
"Kita dapati di dalam penulisannya (Jabir ibn Hayyan) pandangan-pandangan kukuh yang luar biasa mengenai kaedah-kaedah kajian kimia, teori tentang pembentukan geologi logam (enam logam berbeza secara asasnya disebabkan nisbah sulfur dan merkuri yang berbeza di dalamnya)..."
Dalam geologi, Ibnu Sina membuat hipotesis mengenai dua sebab gunung di dalam Kitab Penyembuhan (1027) dan mengembangkan hukum tindanan dan konsep Uniformitarianisme. Dalam kartografi, peta Piri Reis yang dilukis oleh ahli kartografi Uthmaniyyah Piri Reis pada tahun 1513, merupakan salah satu peta dunia terawal yang memasukkan Amerika, dan mungkin yang pertama memasukkan Antartika. Peta dunia beliau dianggap paling tepat pada kurun ke-16.
Karya-karya terawal yang diketahui membicarakan environmentalisme dan sains alam sekitar, terutamanya pencemaran, adalah karya-karya berbahasa Arab yang ditulis oleh al-Kindi, al-Razi, Ibn Al-Jazzar, al-Tamimi, al-Masihi, Ibnu Sina, Ali ibn Ridwan, Abdul latif, dan Ibn al-Nafis. Karya-karya mereka mencakupi sebilangan subjek berkaitan pencemaran seperti pencemaran udara, pencemaran air, pemalaan tanah, salah pengendalian sisa pepejal bandaran, dan penilaian kesan alam sekitar bagi kawasan-kawasan tertentu. Cordoba di al-Andalus juga mempunyai kemudahan bekas sisa dan pelupusan sisa yang pertama bagi kutipan sampah.

Fizik

Dalam bidang optik bagi fizik, Ibn Sahl (c. 940-1000), seorang ahli matematik dan ahli fizik yang berhubungan dengan istana di Baghdad, menulis sebuah karya yang berjudul Tentang Cermin dan Kanta yang Membakar pada tahun 984 yang di dalamnya beliau menjelaskan pemahamannya tentang bagaimana cermin melengkung dan kanta membiaskan dan menumpukan cahaya. Ibn Sahl kini dianggap orang pertama yang menemui hukum pembiasan, yang biasanya dipanggil Hukum Snell. Beliau menggunakan hukum ini untuk mencipta bentuk-bentuk kanta yang memfokuskan cahaya tanpa penyimpangan geometri, yang dikenali sebagai kanta asfera.
Ibn al-Haitham (965-1039), yang dianggap perintis optik dan kaedah saintifik, telah mengembangkan teori umum tentang cahaya dan optik di dalam Kitab Optiknya yang menjelaskan mengenai penglihatan, dengan menggunakan geometri dan anatomi, dan menyatakan bahawa setiap titik pada kawasan yang diterangi pada objek memancarkan sinar cahaya pada setiap arah, tetapi hanya satu sinar dari setiap titik, yang mengenai mata secara serenjang, dapat dilihat. Sinar-sinar lain mengenai pada sudut yang berbeza dan tidak dapat dilihat. Beliau menggunakan contoh kamera obskura dan kamera lubang jarum, yang menghasilkan imej terbalik, untuk menyokong hujahnya. Ini bertentangan dengan teori penglihatan Ptolemy bahawa objek kelihatan oleh sinar cahaya yang datang daripada mata. Ibn al-Haitham percaya bahawa sinar cahaya adalah arus partikel kecil yang bergerak pada kelajuan terbatas. Beliau menggambarkan dengan tepat pembiasan cahaya, dan menemui hukum-hukum pembiasan. Beliau membicarakan dengan panjang lebar tentang teori pelbagai fenomena fizikal seperti bayang-bayang, gerhana dan pelangi. Beliau juga cuba menjelaskan penglihatan dwimata dan  ilusi bulan. Menerusi kajian-kajian tentang optik yang terperinci ini, beliau dianggap sebagai seorang perintis optik moden. Kitab Optiknya kemudiannya diterjemahkan ke bahasa Latin, dan dibariskan bersama Philosophiae Naturalis Principia Mathematica tulisan Isaac Newton sebagai salah satu buku yang paling berpengaruh dalam sejarah fizik, kerana memulakan revolusi dalam optik dan tanggapan penglihatan.
Ibnu Sina (980-1037) bersetuju bahawa kelajuan cahaya adalah terbatas, kerana beliau "memerhatikan bahawa jika tanggapan cahaya adalah disebabkan pemancaran sebahagian partikel oleh sumber yang berkilau, kelajuan cahaya pastinya terbatas." Al-Biruni (973-1048) juga bersetuju bahawa cahaya berkelajuan terbatas, dan beliau merupakan orang pertama menemui bahawa kelajuan cahaya adalah lebih pantas daripada kelajuan bunyi. Qutb al-Din al-Shirazi (1236-1311) dan Kamāl al-Dīn al-Fārisī (1260-1320) memberikan penjelasan betul yang pertama tentang fenomena pelangi.
Dalam ilmu mekanik, Ja'far Muhammad ibn Mūsā ibn Shākir (800-873) dari Banū Mūsā membuat hipotesis bahawa jasad samawi dan sfera cakerawala addalh terikat pada hukum fizik yang sama dengan bumi, dan dalam Pergerakan Bintang dan Daya Tarikan, beliau juga membuat hipotesis bahawa terdapat daya tarikan antara jasad samawi. Al-Biruni, dan kemudiannya al-Khazini, mengembangkan kaedah saintifik bersifat ujikaji bagi ilmu mekanik, khususnya bidang-bidang statik dan dinamik, terutamanya untuk menentukan berat bandingan, seperti yang berasaskan teori keseimbangan dan penimbangan. Ahli fizik Muslim menyatukan statik dan dinamik menjadi sains mekanik, dan mereka menggabungkan bidang-bidang hidrostatik dengan dinamik untuk melahirkan hidrodinamik. Mereka menggunapakai teori-teori teknik nisbah dan sangat kecil matematik, dan memperkenalkan teknik algebra dan pengiraan yang sangat baik kepada bidang statik. Mereka juga membuat teori pusat graviti dan menggunapakainya kepada jasad tiga dimensi. Mereka juga mengasaskan teori tuil ponderable dan mencipta "sains graviti" yang kemudiannya dikembangkan dengan lebih lanjut di Eropah pada Zaman Pertengahan. Al-Biruni juga membuat teori bahawa pecutan berkait dengan pergerakan tak seragam.
Dalam ilmu mekanik, Ibn al-Haitham membincangkan teori tarikan antara jisim, dan kelihatannya bahawa beliau sedar akan magnitud pecutan adalah disebabkan graviti, dan beliau menyatakan bahawa jasad samawi "adalah tertakluk pada hukum fizik". Ibn al-Haitham juga jelas menyatakan bahawa hukum inersia apabila beliau menyatakan bahawa suatu jasad sentiasa bergerak melainkan satu daya luar menghentikan atau mengubah arah pergerakannya. Beliau juga mengembangkan konsep momentum, meskipun beliau tidak menyatakan kuantiti konsep ini secara matematik. Ibnu Sina (980-1037) mengembangkan konsep momentum, dengan merujuk daya pendorong sebagai berkadaran dengan berat kali halaju. Teori beliau mengenai pergerakan juga selari dengan konsep inersia dalam mekanik klasik.
Pada tahun 1121, al-Khazini, di dalam Buku Timbangan Pintar, mencadangkan bahawa graviti dan tenaga keupayaan graviti sesuatu jasad berbeza bergantung pada jaraknya dari pusat bumi, dan dalam statik, beliau dengan jelas membezakan antara daya, jisim dan berat. Ibn Bajjah (m. 1138) berhujah bahawa terdapat daya tindak balas bagi setiap daya yang digunakan, meskipun beliau tidak merujuk daya tindak balas itu setara dengan daya yang digunakan. Teori beliau tentang pergerakan memberi pengaruh penting kepada saintis terkemudian seperti Galileo Galilei. Hibat Allah Abu'l-Barakat al-Baghdadi (1080-1165) menulis satu kritikan terhadap fizik Aristotle yang berjudul al-Mu'tabar, yang di dalamnya beliau menyangkal idea Aristotle bahawa daya malar menghasilkan gerakan seragam, dengan beliau membuat teori bahawa daya yang digunakan secara berterusan menghasilkan pecutan. Beliau juga menggambarkan pecutan sebagai kadar perubahan halaju. Ibn Rusyd (1126–1198) mentakrifkan dan mengukur daya sebagai "kadar pada kerja dilakukan untuk mengubah keadaan kinetik suatu jasad material" dan dengan betul berhujah "bahawa kesan dan ukuran daya berubah pada keadaan kinetik suatu jisim rintangan secara material." Pada awal kurun ke-16, al-Birjandi mengembangkan hipotesis yang serupa dengan "inersia membulat." Perkembangan dalam mekanik oleh orang Islam meletakkan batu asas bagi perkembangan mekanik klasik kemudiannya di Eropah awal moden.

Zoologi

Dalam bidang zoologi bagi biologi, ahli biologi Muslim mengembangkan teori mengenai evolusi yang diajarkan secara meluas di madrasah-madrasah Islam pada Zaman Pertengahan. John William Draper, yang sezaman dengan Charles Darwin, menganggap "teori evolusi pengikut Muhammad" dikembangkan "lebih jauh daripada yang kita terdorong untuk lakukan, yang hinggakan menjangkaui benda-benda bukan organik atau galian." Menurut al-Khazini, idea mengenai evolusi tersebar di kalangan "orang awam" di dunia Islam pada kurun ke-12.
Ahli biologi Muslim pertama yang mengembangkan teori mengenai evolusi adalah al-Jahiz (781-869).  Beliau menulis kesan-kesan alam sekitar ke atas kemungkinan haiwan untuk bertahan, dan beliau orang pertama yang menggambarkan perjuangan untuk kewujudan. Al-Jahiz juga orang pertama yang membincangkan rantai makanan,
dan juga penyokong terawal fahaman penentuan alam sekitar, yang berhujah bahawa persekitaran dapat menentukan ciri-ciri fizikal penghuni komuniti tertentu dan bahawa asal warna kulit manusia yang berbeza-beza adalah hasil daripada persekitaran itu.
Ibn al-Haitham menulis sebuah buku yang di dalamnya beliau berhujah tentang evolutionisme (walaupun bukan pemilihan semulajadi), dan ramai cendekiawan dan saintis Muslim lain, seperti Ibn Miskawayh, Persaudaraan Suci, al-Khazini, Abū Rayhān al-Bīrūnī, Nasir al-Din Tusi, dan Ibn Khaldun, membincangkan dan mengembangkan ideaa-idea ini. Diterjemahkan ke bahasa Latin, karya-karya ini mula muncul di Barat selepas Renaissance dan kelihatannya memberi kesan pada sains Barat.
al-Fawz al-Asghar tulisan Ibn Miskawayh dan Surat-surat Persaudaraan Suci oleh Persaudaraan Suci mengungkapkan idea-idea evolusi mengenai bagaimana spesis berevolusi daripada jirim, kepada wap, dan kemudian air, kemudian galian, kemudian tumbuhan, kemudian binatang, kemudian beruk, dan kemudian manusia. Karya-karya ini dikenali di Eropah dan kemungkinan mempengaruhi Darwinisme.

Sosiologi dan Antropologi

Sumbangan signifikan dibuat dalam tamadun Islam terhadap sains sosial. Al-Biruni (973-1048) digambarkan sebagai "ahli antropologi". Beliau menulis kajian perbandingan yang terperinci tentang antropologi rakyat, agama dan budaya di Timur Tengah, Mediterranean dan Asia Selatan. Antropologi al-Biruni mengenai agama hanya mampu digapai bagi cendekiawan yang terlalu asyik dengan tradisi bangsa-bangsa lain. Al-Biruni juga dipuji oleh beberapa orang cendekiawan kerana antroplogi Islamnya. Al-Biruni juga dianggap sebagai perintis kaji India. Al-Saghani (m. 990) menulis beberapa ulasan terawal tentang sejarah sains, yang memasukkan perbandingan antara pendekatan yang lebih teori bagi "generasi kuno" (termasuklah Mesir Purba, Babylon, Yunani dan India) dengan pendekatan yang lebih bersifat ujikaji bagi "cendekiawan kini" (ahli sains Muslim pada zaman beliau). Al-Muqaddasi (l. 945) juga membuat sumbangan kepada sains sosial.
Ibn Khaldun (1332-1406) dianggap sebagai pelopor beberapa sains sosial seperti demografi, sejarah kebudayaan, historiografi, sejarah falsafah, sosiologi, dan ilmu ekonomi. Beliau terkenal dengan Muqaddimahnya. Sebahagian idea yang diperkenalkan beliau di dalam Muqaddimah termasuklah falsafah sosial, modal sosial, jaringan sosial, dialektik, keluk Laffer, kaedah sejarah, bias sistemik, jatuh bangun tamadun, gelung suap balik, teori sistem dan tanggungjawab sosial korporat. Beliau juga memperkenalkan kaedah saintifik ke dalam sains sosial.
Franz Rosenthal menulis di dalam History of Muslim Historiography:
"Historiografi Muslim pada setiap masa disatukan oleh ikatan erat dengan perkembangan umum kesarjanaan dalam Islam, dan kedudukan pengetahuan sejarah dalam pendidikan Muslim telah memberikan pengaruh muktamad ke atas tahap intelektual penulisan sejarah.... Orang Islam mencapai kemajuan yang pasti melangkaui penulisan sejarah terdahulu dalam pemahaman sosiologi sejarah dan pensisteman historiografi. Perkembangan penulisan sejarah moden kelihatan diperoleh dengan sangat pantas dan berisi menerusi pengunaan kesusasteraan Muslim yang membolehkan sejarawan barat, dari kurun ke-17 ke atas, melihat bahagian dunia yang luas melalui kacamata asing. Historiografi Muslim membantu secara tidak langsung dan sederhana membentuk pemikiran sejarah masa kini."

Psikologi

"Psikologi Islam" atau Ilm-al Nafsiat refers to the study of the Nafs ("self" or "psyche")
merujuk pada kajian Nafs ("diri" atau "psyche") dalam dunia Islam dan merangkumi "aneka jenis topik termasuk qalb (hati), ruh (roh), aql (akal) dan iradah (kehendak)." Al-Kindi merupakan orang pertama yang menjalankan ujikaji dengan terapi muzik, dan Ali ibn Sahl Rabban al-Tabari merupakan orang pertama yang mengamalkan 'al-‘ilaj al-nafs ("psikoterapi"). Konsep al-tibb al-ruhani ("kesihatan spiritual") dan "kebersihan mental" diperkenalkan oleh Ahmad ibn Sahl al-Balkhi, yang "mungkin ahli psikologi perubatan kognitif yang pertama membezakan dengan jelas antara neuroses dan psychoses, mengkelaskan gangguan neurotik, dan menunjukkan dengan terperinci bagaimana terapi kognitif rasional dan spiritual dapat digunakan untuk merawat setiap gangguan yang dikelaskannya." Al-Razi membuat kemajuan signifikan dalam psikiatri di dalam teks penting beliau El-Mansuri dan Al-Hawi, yang menyampaikan takrifan, gejala dan rawatan bagi penyakit mental dan masalah berkaitan kesihatan mental. Beliau mengadakan wad psikiatri di hospita Baghdad. Institusi sebegitu tidak mungkin wujud di Eropah pada masa itu kerana ketakutan terhadap rasukan syaitan.
Al-Farabi menulis karya pertama mengenai psikologi sosial dan mengendalikan kajian kesedaran. Di al-Andalus, al-Zahrawi merintis pembedahan saraf, manakala Ibn Zuhr memberi gambaran tepat yang pertama tentang gangguan neurologi dan menyumbang pada neurofarmakologi, dan Ibn Rusyd mencadangkan kewujudan penyakit Parkinson. Ali ibn Abbas al-Majusi membincangkan "hubungan antara kejadian psikologi tertentu dengan perubahan fisiologi di dalam badan", manakala Ibnu Sina meramalkan ujian asosiasi perkataan, membincangkan neuropsikiatri di dalam Kanun Perubatan, dan menggambarkan ujikaji fikiran yang pertama tentang kesedaran diri dan sifat malu.
Ibn al-Haitham dianggap oleh sesetengah pihak sebagai pelopor psikologi ujikaji, disebabkan hasil kerja ujikajinya tentang psikologi tanggapan penglihatan di dalam Kitab Optik, yang beliau merupakan ahli sains pertama yang berhujah bahawa penglihatan berlaku di dalam otak, berbanding di mata. Beliau menegaskan bahawa pengalaman perseorangan memberi kesan kepada apa yang orang lihat dan bagaimana mereka lihat, dan bahawa penglihatan dan tanggapan adalah subjektif. He was also the first to combine physics and psychology to form psychophysics, and his investigations and experiments on psychology and visual perception included sensation, variations in sensitivity, sensation of touch, perception of colours, perception of darkness, the psychological explanation of the moon illusion, and binocular vision.
Beliau juga orang pertama yang menggabungkan fizik dan psikologi untuk membentuk psikofizik, dan penyiasatan dan ujikajinya tentang psikologi dan tanggapan penglihatan termasuklah deria rasa, variasi kepekaan, deria rasa sentuhan, tanggapan warna dan kegelapan, penjelasan psikologi tentang ilusi bulan, dan penglihatan dwimata. Al-Biruni juga merupakan perintis psikologi ujikaji, kerana beliau orang pertama yang menggambarkan konsep masa tindakbalas secara empirik.