atorluğu geçmişinin çoğuyla olan temasını kaybetti.Yunan felsefesi, ortadoğu’da yeni kurulan Arap İmparatorluğu'nda bir miktar destek buldu. 7. ve 8. yüzyılda İslam'ın yayılmasıyla, İslam Altınçağı olarak bilinen islam bilimi dönemi 13. yüzyıla kadar sürdü.Çeşitli faktörler bu dönemde bilimin gelişmesine yardım etti. Tek bir dil olan Arapça'nın kullanılması, bir tercüman olmaksızın iletişim kurulmasına izin verdi. Hint öğrenme kaynakları ile Bizans İmparatorluğu'ndaki Yunan metinlerine erişim, Müslüman akademisyenlere üzerine inşa edebilecekleri bir bilgi tabanı sağlamıştır.

Bizans İmparatorluğu hala Konstantinopolis gibi öğrenim merkezlerini korurken, Batı Avrupa bilimi, 12. ve 13. yüzyıllarda ortaçağ üniversitelerinin gelişimine kadar manastırlarda sürdürülmüştür. Manastır okullarının müfredatı, az sayıda antik metinler ile birlikte tıp ve zamanın kaydı gibi pratik konular üzerine yapılan yeni çalışmalar incelenmiştir.

Bilimsel yöntem, İbn-i-Heysem’in “Optik” (M.S. 1000) adlı eserinde kaleme aldığı optik deneylerinden başlayarak, metodoloji alanında önemli ilerlemelerin yapıldığı İslam dünyasında gelişmeye başlamıştır. Bilimsel yöntemdeki en önemli gelişim, Müslüman bilim adamları arasında başlayan, genel olarak deneysel bir yönelim içinde kurulmuş olan ve birbiriyle rekabet eden bilimsel kuramları birbirinden ayırmak için deneylerin kullanılmasıydı. İbn-i Heysem optik alanında yaptığı deneysel çalışmalar ve teoriler sebebiyle optik biliminin babası olarak kabul edilmektedir. Bazıları, İbn-i Heysem'i modern bilimsel metodu geliştirdiği için "ilk bilim insanı" olarak nitelendirdiler. Matematikçi Muhammed b. Musa el-Harezmi’nin adı algoritma kavramına verilirken, cebir terimi onun çalışmalarından biri olan al-jabr’den türetilmiştir. Şu anda kullanılan Arap rakamlarının Hindistan'dan geldiği bilinmektedir ancak müslüman matematikçiler ondalık sayı gösteriminin tanıtımı gibi birçok geliştirme yapmışlardır.

El-Battani astronomi alanında, Batlamyus’un Hè Megalè Syntaxis'in (Büyük tez) almagest olarak çevrilerek saklanan, Hipparchus’un ölçümlerini geliştirdi. El-Battani ayrıca, Dünya eksenel deviniminin ölçüm hassasiyetini geliştirdi. Battani, İbn-i Heysem ile birlikte Averroes ,el-Tusi, Mo'ayyeduddin Urdi ve İbn-i Şâat gibi Maragha gökbilimcileri tarafından yer merkezli modele yapılan düzeltmeler Kopernik’in güneş merkezli modeline benzemektedir. Güneş merkezli teoriler, Ja'fer İbn Muhammed Ebu Ma'shar el-Balkhi,Ebû Rayhan Biruni, Abu Said el-Sijzi, Kutub-al-Dinî Şirazi ve Necm el-Dîn el-Kâzminî el-Kâtibî, gibi diğer birçok Müslüman gökbilimcş tarafından da tartışılmış olabilir. Müslüman kimyagerler ve simyacılar modern kimyanın kurulmasında önemli bir rol oynadılar. Will Durant ve Fielding H.Garrison gibi araştırmacılar, Müslüman kimyagerleri kimyanın kurucuları olarak görüyorlardı. Özellikle Câbir bin Hayyan birçok kim tarafından kimyanın babası olarak görülür. Arap bilim adamlarının eserleri,önce Roger Bacon'u (deneysel metodu Avrupa'ya tanıttı, Fars yazarlarından çok etkilendi), ve daha sonra da Isaac Newton'u etkiledi. Alim Al-Razi, kimya ve tıbba katkılarda bulundu. İbni Sina (Avicenna) İslam dünyasının en etkili filozofu olarak görülüyor. Deneysel tıp bilimine öncülük eden ve klinik denemelerde yapan ilk doktordu. Tıp alanında onun en dikkat çekici iki eseri olan Kitāb el-Hisfahâr ("Şifa Kitabı") ve The Canon of Medicine, hem Müslüman dünyasında hem de Avrupa'da standart tıbbi metinler olarak 17. yüzyıla kadar kullanılmıştır. Tıp alanında yaptığğı birçok katkının arasında bulaşıcı hastalıkların bulaşıcı doğasının keşfi ve klinik farmakolojinin tanıtılması bulunmaktadır.

İslam dünyasındaki diğer ünlü bilim adamları arasında, Farabi (polimat), Abu-el-Kaim el-Zahrawi (ameliyatın öncüsü),Abū Rayhān el-Bīrūnī (İndology'nin öncüsü,jeodezi ve antropoloji), Nasihir-i Dîn el-Tûsî (polimath) ve İbn Haldun bulunmaktadır (Demografi, kültür tarihi, tarih yazımı,tarih felsefesi ve sosyoloji gibi sosyal bilimleri öncüsü).

İslam bilimi, Avrupa’daki Rönesans’tan önce 12. veya 13. yüzyılda, kısmen kütüphaneler, gözlemevleri, hastaneler ve üniversitelerin yok edildiği Moğol fetihleri ile gerilemeye başladı. İslamın Altın Çağ'ı , 1258 yılında Abbasi halifeliğinin başkenti olan Bağdat bilim merkezinin tahrip edilmesi ile kapanmıştır.

Avrupa'nın entelektüel canlanması, 12. yüzyılda ortaçağ üniversitelerinin doğuşuyla başlamıştır. İspanya ve Sicilya’daki İslam dünyasıyla olan temaslar ayrıca Reconquista ve Haçlı Seferleri sırasında Aristo, Batlamyus, Jābir bin Hayyām, el-Harezmi, Alhazen,İbn-i Sina ve Averroes 'in eserleri de dahil olmak üzere bilimsel Yunanca ve Arapça metinlere erişim imkânına vsahip oldular. Avrupalı bilginler, 12. yüzyılda Arapça'dan Latince'ye çevirilerin desteklendiği Toledo Tercüman okulunun çeviri programlarına erişme imkanına sahiptiler. Daha sonra Michael Scotus gibi tercümanlar bu metinleri doğrudan incelemek için Arapça öğrendiler. Avrupa üniversiteleri bu metinlerin tercüme edilmesi ve çoğaltılmasına maddi olarak yardımcı olmuş ve bilim toplulukları için ihtiyaç duyulan yeni bir altyapı tesis etmiştir. Aslında, Avrupa üniversitesi doğal dünyayla ilgili birçok çalışmayı ve doğayı kendi müfredatının merkezinde koymuştur ve ortaçağ üniversiteleri bilimin önemine modern universitelerden daha çok vurgu yapmıştır.

Bunun yanında Avrupalılar,Moğolistan barış'ının bir sonucu olarak, daha da doğuya (özellikle de Marco Polo) yönelmeye başlamışlardır. Bu, Hint geleneği ile Çin kültürü ve medeniyetinin, Avrupa geleneği içindeki farkındalığının artmasına yol açtı. Malmesbury Eilmer'in (11. Yüzyılda İngiltere'de Matematik eğitimi alan) ilk uçuşu ve Laskill'deki Cistercian fırının metalurjik kbaşarımları gibi teknolojik gelişmeler de yapılmıştır.

3. yüzyılın başında, entelektüel açıdan önemli antik yazarların hemen hepsinin temel çalışmalarını doğru çevirileri vardı ve bu çeviriler üniversiteler ve manastırlar aracılığıyla bilimsel fikirlerin sağlıklı bir şekilde aktarılmasına olanak sağladı. Ondan sonra bu metinlerde yer alan doğal felsefe, Robert Grosseteste, Roger Bacon, Albertus Magnus ve Duns Scotus gibi ünlü bilim adamları tarafından genişletilmeye başlandı. İslam dünyasının daha önceki katkılarından etkilenen modern bilimsel yöntemlerin öncülleri olan , Grosseteste'nin doğayı anlamanın bir yolu olarak matematiğe vurgu yapması ve Bacon tarafından benimsenen deneysel yaklaşımı Opus Majus’da görülebilir. Pierre Duhem’in tartışmalı Katolik Kilisesi 1277 tarihli kınama tezi, ortaçağ bilimini ciddi bir disiplin olarak başlamasına yol açmıştır ancak modern bilimin 1277’de başladığı fikrini destekleyen olmadı. Bununla birlikte, pek çok bilim adamı, Duhem'in blirttiği gibi Ortaçağ’ın bilimsel gelişmelerin önemli bir dönemi olduğu görüşüne katılıyor.

14. yüzyılın ilk yarısında, büyük ölçüde Aristo’nun bilimsel yazıları üzerine skolastik yorumlamalar çerçevesinde gerçekleştirilen çok önemli bilimsel çalışmaları görülmüştür. William of Ockham tutumluluk ilkesini getirdi. Jean Buridan ve Nicole Oresme gibi akademisyenler Aristo'nun mekaniğinin unsurlarını yeniden yorumlamaya başladılar. Özellikle Buridan, Modern hareketsizlik kavramının ilk adımı olan atış hareketi’nin sebebinin enerji olduğuna dair teoriyi geliştirdi. Oxford hesaplayıcıları, hareketin kinematiğini matematiksel olarak analiz etmeye başlamış ve hareketin nedenlerini dikkate almadan bu analizi yapmıştır.

1348'de Kara veba ve diğer felaketler, önceki felsefi ve bilimsel gelişim dönemine ani bir son vermiştir. Yine de, antik metinlerin yeniden keşfi, birçok Bizans aliminin Batı'ya sığınmak zorunda kaldığı 1453'teki İstanbul’un fethinden sonra gelişti. Bu arada, matbaa’nın bulunması Avrupa toplumu üzerinde büyük etkiye sahip oldu. Matbaa’nın gelişmesi ve basılı yayınların artması, öğrenmeyi çok büyük bir kesim için mümkün kıldı ve yeni fikirlerin çok daha fazla artmasına yol açtı. Yeni fikirler, bu noktada Avrupa biliminin gelişimini etkilemeye,cebir’in taıtılmasına yardımcı oldu. Bu gelişmeler, Kara Veba başlangıcında duran bilimsel araştırma sürecinin yeniden başlaması olarak da görülebilecek Bilimsel Devrim'in yolunu açtı.

Avrupa'da bilimin başlaması 12 inci yüzyıl ile başladı. Öte yandan Kuzey Rönesansı’nda odak noktası, Aristoteles’in doğa felsefesinden, kimya ve biyolojik bilimlere kaydı(botanik, anatomi ve tıp)ve belirgin bir değişim gösterdi. Böylece Avrupa'da modern bilim, büyük bir karışıklık döneminde yeniden başladı. Protestan Reformu ve Katolik Karşı-Reformasyon; Christopher Columbus'un Amerika kıtasını keşfetmesi; İstanbul’un fethi; Aristo’nun Skolatik dönemde yeniden keşfedilmesi, büyük toplumsal ve siyasal değişikliklere neden oldu. Böylece, Martin Luther ve John Calvin'in dini öğretiyi sorgulaması gibi, bilimsel doktrini sorgulanması mümkün olan uygun bir ortam yaratılmıştır. Batlamyus(astronomi) ve Galen’in(tıp) eserleri günlük gözlemlerle her zaman tutarlı olmamaktaydı. Vesalius insan kadavraları üzerindeki çalışmalarıyla ,Galen’in anatomi görüşündeki sorunları ortaya koymuştur.

Daha önce elde edilen gerçekleri sorgulama ve yeni cevaplar aramak, günümüzde Bilim Devrimi olarak bilinen önemli bir bilimsel ilerleme dönemi ile sonuçlandı. Çoğu tarihçi geleneksel olarak Bilim Devrimi’nin başlanıgıç tarihini, Andreas Vesalius ve De Revolutionibus'un De humani corporis fabrica (İnsan Vücudundaki Çalışmalar Üzerine) ve Kopernik’in De Revolutionibus adlı kitaplarının ilk basıldığı, 1543 yılı olarak kabul eder. Kopernik’in kitabındaki tezi, Dünya'nın Güneş'in etrafında hareket etmesi idi. Bu dönem, Avrupa çapında bilimsel yayınların benzeri görülmemiş büyümesini temsil eden Isaac Newton'ın Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica'nın 1687'de yayınlanmasıyla zirveye ulaşmıştır.

Bu dönemdeki diğer önemli bilimsel gelişmeler ise Galileo Galilei, Edmond Halley, Robert Hooke, Christiaan Huygens, Tycho Brahe, Johannes Kepler, Gottfried Leibniz ve Blaise Pascal tarafından yapıldı. Francis Bacon, Sir Thomas Browne, René Descartes ve Thomas Ho