芝諾在邏輯史上還以提出幾個疑難而著稱。為了論證運動是不存在的，他提出了“飛矢不動”的論點。認為,飛著的箭在每壹瞬間只能占據空間上的壹個點,不能同時又在另壹個點上。同時由於每壹個點是靜止的，而且把許多靜止的點集合起來，仍然是靜止的,所以,飛著的箭實際並沒有動。芝諾的這些觀點是的、反的。他不了解有限與無限、壹與多的統壹，不了解的間斷性和不間斷性的統壹，更不了解運動。 但他在邏輯上強調了思維、 理性不容有自相矛盾，肯定了不矛盾原則的作用，並最早自覺地運用了邏輯論證的方法，因而在西方邏輯的發展史上占有壹定地位。
在古希臘，蘇格拉底對亞裏士多德完成傳統邏輯的體系最有影響。亞裏士多德說過，有兩件大事可歸之於蘇格拉底，即歸納思辯與普遍定義。不過，蘇格拉底的歸納並不是用來確定自然現象因果聯系的方法，而是給論理概念下的方法。蘇格拉底把這種邏輯方法稱作辯證法。它包括 4個組成部分，即“譏諷”、“助產”、“歸納”和“定義”，也就是提出問題，啟發思考，揭示論辯對方的矛盾，借以使之領悟普遍的東西是真實存在的基礎，並借助歸納個別事例，最後得出某壹論理概念的定義。蘇格拉底在給論理概念下定義的推演過程中，涉及到了屬、種和種差等問題。他也常運用“壹切善的東西都是有益的，美德是善的，所以美德是有益的”這類。但蘇格拉底並沒有制定出完整的邏輯學說和理論。 蘇格拉底的學生柏拉圖是亞裏士多德制定其邏輯體系的直接先驅，他的邏輯思想大多散見於、、等著作中。柏拉圖發展了蘇格拉底的學說，對概念進行過劃分，提出了屬和種差的定義方法。他通過研究語法上的名詞和動詞構成的語句，認為單純地說出名詞或動詞都不能構成語句，只有把名詞和動詞聯結起來，加以肯定或否定，如“鳥飛”、“馬跑”、“人未學習”等，才能構成語句，表達思想。柏拉圖還提出命題真假的標準，認為凡關於存在者說它是，便真；否則便假。他強調思維應保持自身的壹致性，不得同時斷定同壹事物既存在又不存在。這些思想後來由亞裏士多德加以發揮，從而確定為思維的基本原則。
柏拉圖關於的學說，含有尋找推理中詞的嘗試，這是的萌芽。亞裏士多德曾談到過柏拉圖把屬劃分為種的思想，並舉了這樣壹個例子：生物分為有死的，或不死的，人是生物，這就可以從中必然得出人是有死的或不死的。但不能必然得出人是有死的，也不能必然得出人是不死的。因此，亞裏士多德說這是壹種弱的三段論。 古希臘邏輯的集大成者是亞裏士多德他所著的6篇邏輯專論後來被匯編在壹起，稱之為。在他的哲學著作壹書中，也含有重要的邏輯思想。他的邏輯學說包括以下幾個主要部分：
①四謂詞理論和範疇理論。亞裏士多德的四謂詞是指命題的謂詞對其主詞的四種關系，即謂詞是主詞的定義、謂詞是主詞的特有屬性、謂詞是主詞的屬、謂詞是主詞的偶性。在亞裏士多德看來，偶性是或許屬於或許不屬於某事物的壹種性質；屬是述說種的本質的謂詞，在“人是動物”這個判斷裏，動物便是人這個種概念的屬；特有屬性雖不表示壹事物的本質，但卻為事物所特有，在“人是能學習語法的”這個命題中，能學習語法就是人所特有的屬性；定義是表示事物的本質的詞組，壹個命題是定義，那就意味著，命題的謂詞揭示了命題主詞的本質。亞裏士多德還提出了十個範疇，即實體、數量、性質、關系、地點、時間、姿態、狀況、動作、遭受。這些範疇具有內在的聯系，它們是命題的謂詞的最高的類。
② 關於命題的學說。亞裏士多德研究了主謂式的。他首先把命題分為簡單的和復合的，然後又按照“質”把命題分為肯定的和否定的，並按照量把命題分為全稱的、特稱的和不定的。他還著重討論了命題的主、謂項是否周延以及直言命題的對當關系、換位等問題，由此構成其直言三段論的理論基礎。
③ 三段論理論。這是亞裏士多德邏輯體系的核心，也是傳統邏輯的基本內容。亞裏士多德根據中項與大項、小項的不同關系，把三段論區分為三個格，並提出14個有效式。第壹格可以得出A、E、I、O四種結論。在該格中,由前提必然得出結論的道理極為明顯,無須再有任何附加的說明。因此，亞裏士多德把第壹格稱為完善的格，第二格和第三格稱為不完善的格。但他又認為二、三格各式通過換位法和歸謬法等方法可以化歸為第壹格的式。或者說,以三段論第壹格的式作為公理,就可以推出其他格各個式的有效性。亞裏士多德的三段論實際上是壹個初級的演繹公理系統（見），是無矛盾的、完全的和可以判定的。
亞裏士多德關於邏輯規律的理論中，把和作為思維的根本原則。他在、歸納推理等方面也都有很深刻的論述。亞裏士多德的邏輯學說規定了西方邏輯思想發展的傳統方向，代表了古代邏輯的最高成就。 古希臘羅馬邏輯古希臘羅馬邏輯是亞裏士多德邏輯思想的直接繼承者。他為三段論第壹格增補了後來屬於第四格的 5個式，從而發展了亞裏士多德所建立的傳統邏輯體系。在模態邏輯方面,泰奧弗拉斯多提出了“結論隨弱前提原則”,即帶有模態算子的三段論，結論的模態隨最弱的前提。因為在他看來，只要有壹前提是實然的，即使另壹前提是必然的，結論應是實然的；如果有壹前提是可能的，即使另壹前提是必然的或實然的，結論應是可能的。泰奧弗拉斯多還突破亞裏士多德的詞項邏輯的範圍，研究了命題邏輯，他最早提出了假言推理的理論，為促進邏輯形式化作出了貢獻。