古希腊人在早期的自然哲学中，注重对自然界基本规律的探索。他们善于进行理论思维，形成了他们独特的古希腊科学精神，从而促使其自然科学最早进入理论化、系统化的时代。古希腊文化在亚历山大帝国时期达到了顶峰，他们在科学技术领域的成就主要集中于科学方面。在这一时期，出现了许多当时古代世界最杰出的科学家，取得了很多令后人瞩目的自然科学成就。
与世界上其他文明古国一样，古希腊人研究天文学，观测天象，也主要是为了制订自己的历法。但有所区别的是，注重数理的古希腊人在天文学领域的兴趣更多地集中于宇宙模型的构建上。他们认为，整个宇宙是井然有序的，各天体在不同的位置和不同的轨道上成为宇宙的组成部分。
古希腊人在了解和学习古埃及人和巴比伦人天文学知识的基础上，以更加理性的态度看待天文学问题，并对其做了更进一步的深入研究，在天文学领域提出了一些独特的见解。米利都学派的创始人泰勒斯在他的旅行中搜集了迦勒底人和古埃及人所掌握的天文学知识，据说泰勒斯曾经预言了公元前585年所发生的一次日食。阿那克萨哥拉认为月亮和行星都像地球一样是岩石结构，他甚至大胆设想人类可以在月亮上居住。阿那克萨哥拉推证了月亮因反射太阳光而明亮。他用月亮运行到地影里去的说法，来解释产生月食的原因。而毕达哥拉斯学派从唯美主义的观点出发，认为天体和整个宇宙都是球形，并一直在做匀速的圆周运动。正是基于这些早期的大胆设想，使得古希腊人将天文学与几何学结合起来成为可能。他们一直试图以几何模型来说明和解释天体的运动，柏拉图学院的学生欧多克斯（公元前409年—公元前356年）以天文观测为基础，将天文观测结果和宇宙假说联系起来，构建了一个同心球宇宙的几何模型。这个宇宙几何模型以地球为中心，日、月和五大行星及恒星围绕着地球进行匀速旋转。欧多克斯构建的宇宙几何模型共有27个球层，各球层分别解释不同天体的运动，其中1个球层解释恒星的运动；太阳和月亮的运动各用2个球层来解释；5个已知行星的运动各用4个球层来解释。为了更好地解释一些比较复杂的天体运动现象，古希腊人用增加同心球的办法继续改进欧多克斯的宇宙几何模型，亚里士多德曾把同心球的数量达到最多的55个。宇宙几何模型能够解释日食和月食，但对日月食运动的变化不能做出很好的解释。创建宇宙几何模型的最重要意义在于开创了利用数学和几何学方法描述天体运动的思路。亚历山大时代的希帕克斯创建了本轮—均轮模型来取代同心球模型。在这个模型中，仍以地球为宇宙的中心，各天体沿着自己的“本轮”做匀速的圆周运动，本轮的中心又沿着各自更大的“均轮”绕地球做匀速圆周运动。希帕克斯规定日月在本轮上的运动方向与本轮本身沿均轮运动的方向相反而速度相同；而行星在本轮上的运动方向则与本轮本身在均轮上的运动方向相同而速度不同。本轮—均轮模型比同心球模型更为简单，它能够更好地解释日月距离的变化和行星不规则的视运动现象。在古希腊的天文学中，基本上还是“地心说”占据了主导地位。但在古希腊时代也有天文学家曾经提出过日心地动学说，他就是亚历山大里亚的著名天文学家阿利斯塔克。阿利斯塔克可谓是“日心说”的先驱。他提出，并不是日月星辰绕地球转动；而是地球与星辰一起绕太阳转动。他的这个认识可以看成是毕达哥拉斯学派的“中心火”理论的继承和发展，阿利斯塔克只不过是将太阳放在了中心火的位置上。阿利斯塔克的观点对很多年以后哥白尼创立“日心说”有直接的影响。但在当时的古希腊，这个天才的看法并没有得到人们的接受。阿利斯塔克另一个重要的天文学成就是进行了太阳、月亮与地球之间距离以及相对大小的测量，在他流传至今的天文学著作《论日月的大小和距离》中，记载了这项工作和得到的相应测量数据。尽管阿利斯塔克经过测量得到的估计数值与实际数值的误差较大，但他至少已经认识到，太阳是比地球大很多的天体，这有助于使他相信地球是绕太阳旋转的。
古希腊的天文学虽不乏缺陷和谬误，但与其他文明古国的天文学相比，其理论性最强，体系也最完整，相应的测算方法也达到了古代的高峰。古希腊天文学对后世天文学的发展产生了非常深远的影响。
古希腊科学精神表现的一个重要方面是追求表述科学认识的准确性，这种追求形成了古希腊人对数学特有的重视习惯，在柏拉图学院门口曾经出现过“不懂数学者免进”的告示。古希腊人认为各种自然事物都可以通过数和图形表现出来，数学是表述对自然界事物认识的一种重要工具和形式。
古希腊人对数学特别是几何学具有非常浓厚的兴趣，在数学领域他们曾经取得过非常辉煌的成就。其中成就比较突出的有毕达哥拉斯学派和柏拉图学派等。毕达哥拉斯学派在公元前6世纪首先证明了毕达哥拉斯定理（即“勾股定理”），他们在研究等腰直角三角形时，发现其斜边是每一直角边的根号2倍，而且这一数字不能用任何有理数表示出来（当时人们还不认识无理数），后来他们发现可以用一固定线段来表示根号2等类似的数字，由此他们看到了几何学的优越性。根号2这一发现是毕达哥拉斯学派在数学领域取得的最卓越功绩之一，也是世界整个数学史上一项非常重要的发现，这一发现给数学和哲学带来了非常深远的影响。柏拉图本人还曾经给几何学中的点下过比较明确的定义：“点是直线的开端”或“点是不可分割的线”。古希腊人把古埃及人和巴比伦人在几何方面的经验和智慧升华为一种新的体系，后人利用这一体系，可以直接通过书本和逻辑就能够掌握几何学。
公元前5世纪的雅典时期，古希腊智者学派的数学家们曾提出了三个著名的几何作图难题（要求只用圆规和直尺进行有限次操作完成），即化圆为方问题（作一正方形使其面积等于一已知圆的面积）、两倍立方问题（作一立方体使其体积等于另一已知立方体体积的两倍）和三等分任意角问题（三等分一圆弧）。这三个几何作图难题曾经在很长的时期内，吸引和困惑了许多数学家。虽然后来证明这些三个几何作图难题都是不可能完成的，但在试图解决这三个几何作图难题的长期过程中，曾经出现过许多重要的数学发现，如希匹阿斯的割圆曲线、安提丰把圆看成无穷正多边形的思想和美尼克谟发现的抛物线、椭圆、双曲线等，这些数学发现都为后来数学的更进一步发展起到了非常重要的作用。
在后来的希腊化时期中，数学达到了古希腊时代的最高水平，出现了许多更为系统化的理论成果。其中最为重要的当属欧几里德的数学研究成果，他的《几何原本》一书被认为是卓越的学术水平与广泛的普及性完美结合的典范。首先，欧几里德把演绎推理应用于数学领域，他集前人数学成就之大成，将较为零散的初等几何学知识构成了一个十分严密完整的理论体系，这是古代数学知识走向系统化的一个重要标志；同时《几何原本》又是一本经典的数学教科书，它在毫无改动的情况下，一直被沿用了两千多年。《几何原本》全书共分为十三篇，几乎涵盖和包括了现今初等几何学课程中所有的内容，其中第十二篇介绍的穷竭法，被认为是近代微积分思想的早期来源。欧几里德的主要贡献在于将前人的几何学成就汇集成了一个近乎完美的知识体系，并对其中的某些定理给出了较前人更为简洁明了的证明。阿波罗尼乌斯所著的《圆锥曲线论》一书，被认为是古希腊时期最杰出的数学著作之一，他在圆锥曲线几何学问题上的研究成果，曾使得后人在相当长的一段时期内在这方面几乎无事可做，它使古希腊数学达到炉火纯青的境地。阿波罗尼乌斯是第一个从同一圆锥的截面上来研究圆锥曲线的数学家。他证明了以一个平面按不同的角度与圆锥相交，可分别得到抛物线、椭圆和双曲线。阿基米德以欧几里德在几何学上达到的水平为起点，继续进行了深入的探讨研究。他的研究工作涉及理论和实用的许多领域，在数学、物理学和天文学等诸多领域都做出过巨大的贡献，阿基米德在数学领域的成就被认为是古希腊数学的顶峰。他着重研究了一些形体复杂面积和体积的计算方法，包括求球体的面积、体积与其外切圆柱的面积、体积之比的方法；计算抛物线所围面积和弓形面积的方法；求著名的阿基米德螺线（ρ=αQ）所围面积的方法等。人们还从1906年发现的书写在羊皮纸上的阿基米德所著的《方法论》中看到，德谟克利特是第一个求出锥体和圆锥体体积的古希腊数学家。阿基米德研究数学是为了得到实际中有用的结果。他曾经成功地将数学应用到力学中去，其证明方法精确而严谨。阿基米德既继承和发扬了古希腊研究抽象数学的方法，又使数学的研究与实际应用联系起来。这在世界科学发展史上意义是非常重大的，对后世的影响也是极为深远的。
欧几里德、阿波罗尼乌斯和阿基米德被后人并列称为古希腊时期的三大数学家。
古希腊的学者们对自然界的许多物理现象也非常关注，并长期对此进行认真、细致的研究，取得了很多重要的成就。
亚里士多德是古希腊第一个最认真研究物理现象的科学家，其所著的《物理学》一书被认为是世界上最早的物理学专著。亚里士多德在物理学领域侧重研究的是有关力学的问题，他认为地球上物体的自然运动是重者向下，轻者向上，要想改变这种自然状态就要依靠外力。关于自由落体，他的结论是较重物体下落的速度比较轻物体下落的速度快，理由是较重物体冲开介质的力比较大。亚里士多德的物理学研究的缺陷在于其缺乏实验根据，具有纯思辨的倾向，因而其结论大多是不正确的。亚里士多德的很多观点在后来都被伽利略通过实验而得到纠正。
亚历山大时期的阿基米德被后人誉为“静力学之父”，他不仅是一位古希腊著名的数学家，也是古希腊成就最大的物理学家之一。阿基米德曾经在静力学方面取得了一系列的重要研究成果。阿基米德通过实验和数学推理提出和证明了杠杆原理和浮力定律。关于这两项静力学研究成果，有过一些著名的传说，对于杠杆原理，阿基米德曾有一句“给我一个支点，我可以撬动地球”的名言，浮力定律则有判断国王金王冠真假的历史故事。阿基米德还解决过复杂形状物体的求重心问题。在完成这些研究的过程中，阿基米德既重视实验数据的准确获取，又强调对实验数据进行数学推理的重要性。
精通几何学知识的欧几里德曾以几何学的方法研究物理学中的光学问题，开创了物理学“几何光学”的新领域。他著有《光学》和《论镜》两部光学著作，被认为是世界上最早的两部光学专著。欧几里德进行过许多光学实验，当时他已弄清楚了光的反射定律，知道了入射角与反射角相等。他还曾经研究过有关凹面镜与凸面镜的反射问题。
生物学与医学是两门关系比较密切的学科，很多医学知识来源于生物学的研究成果。
古希腊学者很早就开始对自然界的生命现象进行了科学细致的观察，并根据观察的结果进行了多方面有益的探讨研究，取得了很多的研究成果。阿那克西曼德认为，生物是从太阳所蒸发的湿元素里产生的，人是从另一种动物产生的，实际就是由鱼产生的，依据是人在胚胎的时候很像鱼。阿那克西曼德认为人的祖先是鱼，体现了一种原始的生物进化思想。亚里士多德是古希腊在生物学领域贡献最大的学者之一，在他众多的学术著作中，大约有三分之一是有关生物学的。在生物学研究中，亚里士多德很重视生物的观察和解剖工作，他曾经对许多生物的器官以及它们的相应功能都作过认真细致的观察研究，在他的生物学著作中，至少记述了约500种动物，据说他至少解剖过50种动物。亚里士多德在生物学研究上的主要贡献在于他按照动物的外部形态和胚胎差异，对各种动物进行了认真的等级分类。他认为，自然界由无生命界进达于有生命动物界的发展是积微而渐进的。在植物界中有一种延续不绝的级序，以逐步趋向于动物界。他还认为各种植物进达于动物，各种动物进达于人类。亚里士多德通过对小鸡胚胎发育的观察，提出了生命起源的“自然发生说”。
医学起源于人类的生存需要，凡是有人类居住生活的地方就会有医学。古希腊早期的医学知识来自于古埃及和两河流域地区，最初的医学是掌握在各地祭司们的手里，后来在古希腊出现了专职的医生，并逐渐形成了比较系统的医学体系。
毕达哥拉斯学派的阿尔克芒被称为古希腊时期的“医学之父”，他为了了解人的生理构造，曾经解剖过人体，通过解剖人体他发现了人的视觉神经以及连接人耳和口腔的欧氏管（咽鼓管），同时阿尔克芒还认识到大脑是人类感觉和思维的器官。古埃及人为了制作木乃伊也曾经解剖过人体，但以医学研究为目的解剖人体，阿尔克芒可谓是世界第一人，他的研究工作实际上开创了解剖生理学的先河。阿尔克芒认为人体的健康是其体内各种物质的和谐，他主张医学研究应当重视哲理。阿尔克芒的有些观点曾长期影响着西方医学界。
希波克拉底（约公元前460年—公元前377年）是古希腊最著名的医生之一，他流传下来的医学著作集成《希波克拉底文集》共有70篇文章。希波克拉底把疾病视为单纯的身体现象，与鬼神无关。他主张人类应该以理性的态度来对待疾病，并注意从临床治疗实践中总结规律。希波克拉底可能是最早作医疗临床记录的医生，现今还保存有他当时的42件临床治疗记录。希波克拉底的最大贡献是将医学从原始巫术中拯救出来，并创造了新的医学体系。希波克拉底曾经创立了颇有影响的“四体液说”，这个学说认为人体中有四种液体，包括黑胆液、黄胆液、血液和黏液。这四种体液的流动维系着人的健康与生命，四种体液协调时身体就健康，四种体液失调时人就会出现疾病。这类似于中医的“阴阳五行说”。
古希腊后期，亚历山大城的赫罗菲拉斯也是一位著名的医生和解剖学家，他曾经对一些判了死刑的囚犯做过活体解剖，据说他曾经当众做过解剖表演。赫罗菲拉斯是世界上第一个区别动脉和静脉的学者；他曾经对人的神经、眼睛、肝脏和其他器官都有过很好的描述；他还给肠子的第一段定名为十二指肠；并对人的生殖系统进行过研究，描述了卵巢和从子宫到卵巢的管道。
古希腊的医学成就对后来西方医学的发展有很大的影响，特别是他们在医学研究中重视解剖的传统，对西方医学的影响更大。古希腊人形成的一些医学观点和取得的成果，后来成为西医学重要的理论基础。
3.？5？ 工程技术
建筑作为一项综合技术，一方面能体现出一个社会的总体技术水平的高低，另一方面，建筑风格在某种程度上也能反映出一个社会的文明特征。古希腊最早的建筑技术大概也是从西亚传入的。约在公元前20世纪克里特岛上已有了大规模的城堡和宫殿建筑。与其他东方古国的建筑相比，古希腊建筑具有自己独特的艺术风格。古希腊人将自己丰富的几何学知识巧妙地应用于建筑实践。考古发掘表明：公元前18世纪—公元前14世纪重建的克诺索斯宫，其建筑面积有16000平方米，整体为烘烤过的泥砖和木制结构，有二、三层楼房，内部装饰十分华丽，反映了当时古希腊米诺斯王朝的盛况。古希腊最著名的建筑物是建于公元前5世纪的雅典卫城，至今尚存一些残迹表明它是用石料砌成的。卫城由大量重要的建筑物所组成，其中建于公元前447年—公元前431年的巴台农神庙堪称古希腊全盛时期建筑与雕刻的主要代表作，该庙因祭祀雅典娜巴台农为主神，故又称“雅典娜巴台农神庙”。巴台农神庙是用白色大理石砌成的，呈长方形，长69.50米，宽30.88米，高20米，有46根多利亚式（古希腊的一种建筑风格）环列圆柱构成的柱廊，柱高约10.4米，底径约1.9米，柱身刻有20道竖向凹槽。庙内设前殿、正殿和后殿，山墙上雕有精美的浮雕。亚历山大城是古希腊人统治埃及时托勒密王朝的首府，城内的建筑物十分宏伟。有文献记载：亚历山大城长约5公里，宽约1.6公里，城中建有90米宽的南北向和东西向的中央大道。亚历山大城的港口有一座建于公元前279年的灯塔，塔高120米，塔上装有金属反射镜，使得远在60公里外船上的人都能看到灯塔。这些都说明古希腊当时的建筑技术已达到了相当高的水平。
在古希腊的亚历山大时期，科学往往被要求具有相应的物质力量，人们将较先进的科学知识用于技术发明，在除建筑以外的技术领域也有一些有价值的技术发明出现。古希腊人较早地从西亚传入了冶铁技术，公元前16世纪至公元前12世纪古希腊就出现了铁器。到公元前9世纪至公元前6世纪，铁器工具得到了普遍的应用，当时人们已经基本掌握了铁件的淬火、焊接和锻铁渗碳法制钢等技术。阿基米德一生中发明过很多机械，其中包括一些十分复杂的生产工具和武器。他曾用一种螺旋（现今仍被称为阿基米德螺旋）发明了一种提水器，这种提水器直到公元20世纪在埃及还有人使用。据传说阿基米德还设计制作过一个可以模拟天体和演示日食、月食的天象仪。当罗马侵略军围攻阿基米德居住的叙拉古城时，他设计制造的投石机把敌人打得抱头鼠窜；他制造的铁爪式起重机，能把敌人的船只从水中提起，并把它们翻倒过来，抛入大海中；他还制造了一面巨大的凹镜，能把太阳光聚焦在靠近的敌船上，使敌船起火燃烧。为此，罗马军队对阿基米德设计的新式武器非常害怕。希罗是亚历山大的发明家，约生活在公元1世纪，那时埃及虽已归属罗马，但希腊化的影子绵延了很久，通常将他归于古希腊。希罗对技术领域的重要贡献反映在他的著作中，他的《机械术》记载有杠杆、滑轮、轮子、斜面、尖劈等机械工具的使用，这些实际上是杠杆原理的具体应用；他的《气体论》记载有空气动力技术的运用，指出空气也是一种物质，并且是可以压缩的；他还在书中描述了用水力、风力和热空气推动的机械、玩具和魔术等，其中包括著名的汽转球（类似于蒸汽机的一种玩具装置）、水力风琴、推动庙门启闭的热空气机等；他的《丈量术》一书描述了一种由水准仪和定直角的经纬仪构成的测量仪和一种用在水平路面缓行车轮上的测距装置——里程仪。古希腊的技术发明大多出现于古希腊的希腊化时期。