公元前7～前6世紀，希臘從原始氏族社會進入奴隸制社會，希臘人吸收埃及、巴比倫的文化長處，加上自己的創造，在文化科學各方面都有較高的成就。希臘醫學是後來羅馬以及全歐洲醫學發展的基礎。直到現在歐洲人所用的醫學符號：手杖和蛇，即源出希臘醫神阿斯克勒庇俄斯。許多古希臘的醫學詞匯沿用至今。
公元前 5世紀恩培多克勒提出壹切物體都由“四種元素”組成，火、空氣（風）、水和土（地），這四種元素以不同的數量比例混合起來，成為各種性質的物體，這與中國的五行說相類似。例如肌肉由分量相等的四種元素混合而成，神經由火和土與雙信的水結合而成；骨由兩分水、兩分土和四分水混合而成。
希臘醫學的代表人物為希波克拉底（約公元前460～約前377）。以他為名的著作《希波克拉底文集》可能包括許多後學的貢獻，是現在研究希臘醫學最重要的典籍。
希波克拉底學派將四元素論發展成為“四體液病理學說”。他們認為機體的生命決定於四種體液：血、粘液、黃膽汁和黑膽汁，四種元素的各種不同配合是這四種液體的基礎，每壹種液體又與壹定的“氣質”相適應，每壹個人的氣質決定於他體內占優勢的那種液體。如熱是血的基礎，來自心，如果血占優勢，則屬於多血質。四體液平衡，則身體健康；失調，則多病。
希波克拉底學派傾向於從統壹的整體來認識機體的生理過程。他們說：“疾病開始於全身……身體的個別部位立刻相繼引起其他部位的疾病，腰部引起頭部的疾病，頭部引起肌肉和腹部的疾病……，而這些部分是相互關聯的……能把壹切變化傳播給所有部分。”
希波克拉底學派還註意外界因素對疾病的影響，有比較明確的預防思想。他們教導年輕的醫生，進入壹個沒到過的城市時，要研究該城市的氣候、土壤、水以及居民的生活方式等，作為壹個醫生，只有預先研究城市中的生活條件，才能做好城市中的醫療工作。
他們要求醫生不要妨礙病理變化的“自然”過程，而應根據醫學知識並考慮自然來進行工作。
《希波克拉底文集》中很多地方都談論到醫學道德問題，著名的有《希波克拉底誓言》，後來歐洲人學醫後，都要按這個誓言宣誓。
在公元前4世紀以後，希臘醫學逐漸衰落，醫學中心轉向希臘化的亞利山大利亞。亞歷山大利亞的醫生希羅菲盧斯（公元前335～前280）曾註意到解剖學。另外，這壹時期的藥學也有發展。 羅馬是壹個中央集權的大帝國，國家的組織首先表現在有常備的軍隊。為了保持軍隊的戰鬥力，羅馬帝國已有軍醫機構；為防止流行病，羅馬帝國設有“醫務總督”的職位，作為政府行政機關的官員。他們還負責舉行考試，批準經政府許可的開業醫。
羅馬在公***衛生方面也有較高的水平，利用奴隸勞動修建了城市的水道（羅馬的飲水由9條輸水道用管子從市外送入）、下水道和浴場。在著名的“十二銅表法”中，還禁止在市內埋葬，並指出要註意飲水衛生等。
羅馬時代的醫學發展，與古代希臘時代的醫學有繼承性的聯系。公元前2世紀，羅馬人占領了原來希臘的地區──巴爾幹半島南部，希臘醫生到羅馬來的很多，如羅馬最著名的醫生加倫（約129～199），原籍就是希臘，他對希波克拉底的著作很有研究。
加倫的觀點裏混有“目的論”觀點，即認為自然界中的壹切都是有目的的，人的構造也是由於造物者的目的而設。他說：左心壁比右心壁厚也比右心壁重，是為了控制心臟的垂直位置；動脈壁是致密的，是為了更好地保持動脈壁內的微小氣體散出。這種天定命運的學說，被後世遵為教條，阻礙了科學發展。在治療方面他重視藥物治療。他證明草藥中含有應該利用的有效成分，也含有應該放棄的有害成分。他有自己專用的藥房，大量利用植物藥配制丸劑、散劑、硬膏劑、浸劑、煎劑、酊劑、洗劑等各種劑型的制劑，儲備待用。至今藥房制劑仍稱“加倫制劑”。 公元前395年羅馬帝國分裂。西羅馬帝國於5世紀亡於蠻族人（日耳曼人、法蘭克人、西哥特人、汪達爾人等），分裂成好幾個蠻族王國。在歐洲，從公元6世紀到13、14世紀稱為黑暗時代，文化進步很少；東羅馬帝國卻以拜占庭的名稱保存下來。拜占庭文化是希臘羅馬文化的繼承者，當時，有了醫學校、醫院和藥房。拜占庭的醫學家，多是醫學百科全書的編纂者，他們收集了古代醫學上豐富的遺產，並加以系統化。拜占庭至15世紀才被土耳其所覆滅。
中世紀的歐洲處在經濟文化衰落時期，教皇和國王互相爭奪統治權，天主教幾乎握有全歐洲1/3的土地，教會成了最大的封建主，寺院很興盛。在文化思想方面，歐洲中世紀幾乎完全由教會所統治。神學滲透到壹切知識部門，醫學也由僧侶掌握，只有他們懂得拉丁語，保存了壹些古代傳下來的醫藥知識，他們為病人看病，也替病人祈禱，成了所謂“寺院醫學”。把治愈與“神聖的奇跡”聯系在壹起，這阻礙了醫學的發展。
11世紀十字軍東征，城市發展，商業旅行等擴大了歐洲人的眼界，也刺激了科學知識的發展，11～13世紀，歐洲許多城市建立了大學。其中最有名的醫學院屬薩列諾和帕多瓦兩所大學，它們受經院哲學影響最小，在歐洲中世紀起了進步作用。
在中世紀，大學的主要學科為經院哲學，它的基本內容為解釋或論證《聖經》的真實性。當時學醫主要學習希波克拉底、加倫和阿維森納的著作，死記權威著作上的教條而輕視實踐，故步自封，醫學上的進步很小。
此外，歐洲中世紀流行病傳播猖獗，其中以鼠疫、麻風、和後來的梅毒為最盛。麻風在13世紀最為猖獗，在歐洲平均每400人就有壹患者，後經嚴格隔離才停止蔓延，這也促進了歐洲醫院的設立。1346年歐洲鼠疫大流行，促使威尼斯港口檢疫，以後的倫敦、巴黎等也頒布了壹些防止傳染病的法規。 阿拉伯的醫學7～8世紀，許多國家和地區（或以前屬拜占庭帝國），如敘利亞、埃及、小亞細亞、北非，和比利牛斯半島都歸屬於封建的伊斯蘭教強國，即所謂“阿拉伯哈利發王國”。阿拉伯繼承了古希臘羅馬的文化，同時與東方商業交通頻繁，又吸收了印度和中國的文化。因此，它起到溝通歐亞各民族文化的作用。希臘文和拉丁文的哲學、科學及醫藥學方面的主要著作，都被譯成阿拉伯文。阿拉伯在天文、數學、化學、農業、建築、醫學各方面都有很大的成就。
阿拉伯醫學指使用阿拉伯語言區域的傳統醫學。公元 8～12世紀這個地區的醫學很發達。阿拉伯在化學、藥物學和制備藥物的技藝方面很有成就。當時的化學即所謂“煉金術”。煉金術的目的有兩個：壹為變賤金屬為貴金屬；二為煉制長生不老之藥。
煉金術的目的雖然荒誕無稽，但無數次的試驗，建立了壹些化學的基本原則，發現了許多對人類有用的物質和醫療上有用的化合物，還設計並改進了很多實驗操作方法，如蒸餾、升華、結晶、過濾等。這些都大大豐富了藥物制劑的方法，並促進了藥房事業的發展。
阿維森納（980～1037）是中世紀偉大的醫生，在世界醫史上也是傑出的醫生之壹，他同時也是著名的百科全書編纂家和思想家。他最著名的醫學著作是《醫典》，曾多次譯成拉丁文，在很長壹段時間內《醫典》是研讀醫學的必讀指南書。
在治療方面，阿維森納很重視藥物治療，在《醫典》內他用很大的篇幅討論了藥物治療問題。他不但采用了希臘、印度的藥物，還收載了中國產的藥物。他還采用了泥療、水療、日光療法和空氣療法。在診斷方面，他很註意切脈，他將脈搏區別為48種。通過阿拉伯，中國的醫學也傳入了西方。