公元前7～前6世纪，希腊从原始氏族社会进入奴隶制社会，希腊人吸收埃及、巴比伦的文化长处，加上自己的创造，在文化科学各方面都有较高的成就。希腊医学是后来罗马以及全欧洲医学发展的基础。直到现在欧洲人所用的医学符号：手杖和蛇，即源出希腊医神阿斯克勒庇俄斯。许多古希腊的医学词汇沿用至今。
公元前 5世纪恩培多克勒提出一切物体都由“四种元素”组成，火、空气（风）、水和土（地），这四种元素以不同的数量比例混合起来，成为各种性质的物体，这与中国的五行说相类似。例如肌肉由分量相等的四种元素混合而成，神经由火和土与双信的水结合而成；骨由两分水、两分土和四分水混合而成。
希腊医学的代表人物为希波克拉底（约公元前460～约前377）。以他为名的著作《希波克拉底文集》可能包括许多后学的贡献，是现在研究希腊医学最重要的典籍。
希波克拉底学派将四元素论发展成为“四体液病理学说”。他们认为机体的生命决定于四种体液：血、粘液、黄胆汁和黑胆汁，四种元素的各种不同配合是这四种液体的基础，每一种液体又与一定的“气质”相适应，每一个人的气质决定于他体内占优势的那种液体。如热是血的基础，来自心，如果血占优势，则属于多血质。四体液平衡，则身体健康；失调，则多病。
希波克拉底学派倾向于从统一的整体来认识机体的生理过程。他们说：“疾病开始于全身……身体的个别部位立刻相继引起其他部位的疾病，腰部引起头部的疾病，头部引起肌肉和腹部的疾病……，而这些部分是相互关联的……能把一切变化传播给所有部分。”
希波克拉底学派还注意外界因素对疾病的影响，有比较明确的预防思想。他们教导年轻的医生，进入一个没到过的城市时，要研究该城市的气候、土壤、水以及居民的生活方式等，作为一个医生，只有预先研究城市中的生活条件，才能做好城市中的医疗工作。
他们要求医生不要妨碍病理变化的“自然”过程，而应根据医学知识并考虑自然来进行工作。
《希波克拉底文集》中很多地方都谈论到医学道德问题，著名的有《希波克拉底誓言》，后来欧洲人学医后，都要按这个誓言宣誓。
在公元前4世纪以后，希腊医学逐渐衰落，医学中心转向希腊化的亚利山大利亚。亚历山大利亚的医生希罗菲卢斯（公元前335～前280）曾注意到解剖学。另外，这一时期的药学也有发展。 罗马是一个中央集权的大帝国，国家的组织首先表现在有常备的军队。为了保持军队的战斗力，罗马帝国已有军医机构；为防止流行病，罗马帝国设有“医务总督”的职位，作为政府行政机关的官员。他们还负责举行考试，批准经政府许可的开业医。
罗马在公共卫生方面也有较高的水平，利用奴隶劳动修建了城市的水道（罗马的饮水由9条输水道用管子从市外送入）、下水道和浴场。在著名的“十二铜表法”中，还禁止在市内埋葬，并指出要注意饮水卫生等。
罗马时代的医学发展，与古代希腊时代的医学有继承性的联系。公元前2世纪，罗马人占领了原来希腊的地区──巴尔干半岛南部，希腊医生到罗马来的很多，如罗马最著名的医生加伦（约129～199），原籍就是希腊，他对希波克拉底的著作很有研究。
加伦的观点里混有“目的论”观点，即认为自然界中的一切都是有目的的，人的构造也是由于造物者的目的而设。他说：左心壁比右心壁厚也比右心壁重，是为了控制心脏的垂直位置；动脉壁是致密的，是为了更好地保持动脉壁内的微小气体散出。这种天定命运的学说，被后世遵为教条，阻碍了科学发展。在治疗方面他重视药物治疗。他证明草药中含有应该利用的有效成分，也含有应该放弃的有害成分。他有自己专用的药房，大量利用植物药配制丸剂、散剂、硬膏剂、浸剂、煎剂、酊剂、洗剂等各种剂型的制剂，储备待用。至今药房制剂仍称“加伦制剂”。 公元前395年罗马帝国分裂。西罗马帝国于5世纪亡于蛮族人（日耳曼人、法兰克人、西哥特人、汪达尔人等），分裂成好几个蛮族王国。在欧洲，从公元6世纪到13、14世纪称为黑暗时代，文化进步很少；东罗马帝国却以拜占庭的名称保存下来。拜占庭文化是希腊罗马文化的继承者，当时，有了医学校、医院和药房。拜占庭的医学家，多是医学百科全书的编纂者，他们收集了古代医学上丰富的遗产，并加以系统化。拜占庭至15世纪才被土耳其所覆灭。
中世纪的欧洲处在经济文化衰落时期，教皇和国王互相争夺统治权，天主教几乎握有全欧洲1/3的土地，教会成了最大的封建主，寺院很兴盛。在文化思想方面，欧洲中世纪几乎完全由教会所统治。神学渗透到一切知识部门，医学也由僧侣掌握，只有他们懂得拉丁语，保存了一些古代传下来的医药知识，他们为病人看病，也替病人祈祷，成了所谓“寺院医学”。把治愈与“神圣的奇迹”联系在一起，这阻碍了医学的发展。
11世纪十字军东征，城市发展，商业旅行等扩大了欧洲人的眼界，也刺激了科学知识的发展，11～13世纪，欧洲许多城市建立了大学。其中最有名的医学院属萨列诺和帕多瓦两所大学，它们受经院哲学影响最小，在欧洲中世纪起了进步作用。
在中世纪，大学的主要学科为经院哲学，它的基本内容为解释或论证《圣经》的真实性。当时学医主要学习希波克拉底、加伦和阿维森纳的著作，死记权威著作上的教条而轻视实践，故步自封，医学上的进步很小。
此外，欧洲中世纪流行病传播猖獗，其中以鼠疫、麻风、和后来的梅毒为最盛。麻风在13世纪最为猖獗，在欧洲平均每400人就有一患者，后经严格隔离才停止蔓延，这也促进了欧洲医院的设立。1346年欧洲鼠疫大流行，促使威尼斯港口检疫，以后的伦敦、巴黎等也颁布了一些防止传染病的法规。 阿拉伯的医学7～8世纪，许多国家和地区（或以前属拜占庭帝国），如叙利亚、埃及、小亚细亚、北非，和比利牛斯半岛都归属于封建的伊斯兰教强国，即所谓“阿拉伯哈利发王国”。阿拉伯继承了古希腊罗马的文化，同时与东方商业交通频繁，又吸收了印度和中国的文化。因此，它起到沟通欧亚各民族文化的作用。希腊文和拉丁文的哲学、科学及医药学方面的主要著作，都被译成阿拉伯文。阿拉伯在天文、数学、化学、农业、建筑、医学各方面都有很大的成就。
阿拉伯医学指使用阿拉伯语言区域的传统医学。公元 8～12世纪这个地区的医学很发达。阿拉伯在化学、药物学和制备药物的技艺方面很有成就。当时的化学即所谓“炼金术”。炼金术的目的有两个：一为变贱金属为贵金属；二为炼制长生不老之药。
炼金术的目的虽然荒诞无稽，但无数次的试验，建立了一些化学的基本原则，发现了许多对人类有用的物质和医疗上有用的化合物，还设计并改进了很多实验操作方法，如蒸馏、升华、结晶、过滤等。这些都大大丰富了药物制剂的方法，并促进了药房事业的发展。
阿维森纳（980～1037）是中世纪伟大的医生，在世界医史上也是杰出的医生之一，他同时也是著名的百科全书编纂家和思想家。他最著名的医学著作是《医典》，曾多次译成拉丁文，在很长一段时间内《医典》是研读医学的必读指南书。
在治疗方面，阿维森纳很重视药物治疗，在《医典》内他用很大的篇幅讨论了药物治疗问题。他不但采用了希腊、印度的药物，还收载了中国产的药物。他还采用了泥疗、水疗、日光疗法和空气疗法。在诊断方面，他很注意切脉，他将脉搏区别为48种。通过阿拉伯，中国的医学也传入了西方。
