文艺复兴时期，是人类历史上一段极为重要而精彩的时期。不仅在艺术、文学和哲学方面有了众多杰出的成就，自然科学也迎来了一个崭新的时代。在这个时期，天文学、数学、物理学、生理学和医学等领域取得了令人瞩目的进展，为人类认知的大门打开了一扇崭新的窗户。

• 天文学：波兰天文学家哥白尼1543年出版了《天体运行论》，在其中提出了与托勒密的地心说体系不同的日心说体系。意大利思想家布鲁诺在《论无限性、宇宙和诸世界》、《论原因、本原和统一》等书中宣称，宇宙在空间与时间上都是无限的，太阳只是太阳系的中心而非宇宙的中心。伽利略1609年发明了天文望远镜，1610年出版了《星际信使》，1632年出版了《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》。德国天文学家开普勒通过对其师丹麦天文学家第谷的观测数据的研究，在1609年的《新天文学》和1619年的《世界的和谐》提出了行星运动的三大定律，判定行星绕太阳运转是沿着椭圆形轨道进行的，而且这样的运动是不等速的。

• 数学：代数学在文艺复兴时期取得了重要发展，三、四次方程的解法被发现。意大利人卡尔达诺在他的著作《大术》中发表了三次方程的求根公式，但这一公式的发现实应归功于另一学者塔尔塔利亚。四次方程的解法由卡尔达诺的学生费拉里发现，在《大术》中也有记载。邦贝利在他的著作中阐述了三次方程不可约的情形，并使用了虚数，还改进了当时流行的代数符号。符号代数学是由16世纪的法国数学家韦达确立的。他于1591年出版了《分析方法入门》，对代数学加以系统的整理，第一次自觉地使用字母来表示未知数和已知数。韦达在他的另一部著作《论方程的识别与订正》中，改进了三、四次方程的解法，还建立了二次和三次方程方程根与系数之间的关系，现代称之为韦达定理。三角学在文艺复兴时期也获得了较大的发展。德国数学家雷格蒙塔努斯的《论各种三角形》是欧洲第一部独立于天文学的三角学著作。书中对平面三角和球面三角进行了系统的阐述，还有很精密的三角函数表。哥白尼的学生雷蒂库斯在重新定义三角函数的基础上，制作了更多精密的三角函数表。

• 物理学：在物理学方面，伽利略通过多次实验发现了落体、抛物体和振摆三大定律，使人对宇宙有了新的认识。他的学生托里拆利经过实验证明了空气压力，发明了水银柱气压计。法国科学家布莱士·帕斯卡发现液体和气体中压力的传播定律。英国科学家罗伯特·波义耳发现气体压力定律。

• 生理学和医学：比利时医生维塞利亚斯发表《人体的构造》一书，对盖伦的“三位一体”学说提出了挑战。西班牙医生塞尔维特发现血液的小循环系统，证明血液从右心室流向肺部，通过曲折路线到达左心室。英国解剖学家威廉·哈维通过大量的动物解剖实验，发表了《心血运动论》等论著，系统阐释了血液运动的规律和心脏的工作原理。他指出，心脏是血液运动的中心和动力的来源。这一重大发现使他成为近代生理学的鼻祖。

• 地理大发现：航海技术产生了一次革命性地飞跃，葡萄牙、西班牙、意大利的探险家们开始了一系列远程航海活动。克里斯托弗·哥伦布和斐迪南·麦哲伦等人在地理方面的发现，为地圆说提供了有力的证据。

• 印刷术：德国人古腾堡发明的现代印刷术使印刷品的价格大大降低，促进了知识的普及。