İlk bilimsel çalışmalar Çin ve Hint'te başlamış, daha sonra Mısır ve Mezopotamya'da devam etmiştir. Bu dönemde bilimin mitoloji, din ve büyü ile iç içe olduğunu görüyoruz. Bu coğrafyalarda astronomi, tıp, matematik gibi bilimlerin temelleri atılmıştır. Bilimsel faaliyet daha sonra milattan önce 600'lü yıllardan başlayarak eski Yunan'da devam etmiştir. Önceki uygarlıklardan alınan bilgilerin de etkisiyle bilim eski Yunan'da büyük bir ilerleme göstermiştir. Yunan'da bilim felsefeyle iç içe olmuştur. Bakıldığında o dönemin büyük filozoflarının aynı zamanda büyük birer bilim adamı olduğu görülür. Örneğin ilk filozof Thales, aynı zamanda astronom ve matematikçi, büyük filozoflardan biri olan Aristoteles ise aynı zamanda biyologdu. Antik Çağ'da Yunan dünyasında filozofların ilk nedenlerden yola çıkarak yaptıkları spekülatif açıklamalar doğa bilimi olarak nitelendirilmiştir. Ortaçağa gelindiğinde Avrupa'da özellikle V. ve X. yüzyıllar arasında bilimsel faaliyetin genel olarak durma noktasına geldiğini görüyoruz. Ancak bu dönemde filozoflar yoğun olarak mantık tartışmaları yapmışlardır. Bu dönemde yalnızca dinsel düşünce ön plana çıkmış, bilim ve felsefe dinsel otoritenin izin verdiği kadar gelişebilmiştir.

Avrupa'da karanlık ortaçağ yaşanırken İslam kültür çevresinde M.S. VIII. ve XIV. yüzyıllar arasında özellikle bilim alanında önemli gelişmeler kaydedilmiştir. Bu gelişmelerin nedeni İslamiyetin doğuşu ve yayılışı sırasında önderlerin bilimsel düşünceyi teşvik etmeleridir. Nitekim bu dönemde yoğun bir çeviri faaliyeti başlamış, özellikle Eski Yunan'dan bilimsel ve felsefi eserler Arapçaya çevrilmiştir. VIII. yüzyılda Harun Reşit tarafından kurulan Beyt-ül Hikme adlı çeviri ve araştırma merkezinde; Aristoteles, Platon, Galenos ve Hipokrates vb. düşünürlere ait eserler Arapçaya çevrilmiştir. Harezmî (780-850) Doğuda ve Batıda ilk cebir kitabı sayılan Hisabü-l Cebr ve'l- Mukabele (Cebir Hesabı)'yi yazmıştır. Harezmî bu eserinde 1. ve 2. derece denklem çözümlerini vermiş, çözümlerinde binom formülünü kullanmıştır. Ayrıca Hintlilerden de yararlanarak sembollerden meydana gelen on tabanlı sayı sistemini bulmuştur. Yine astronomi ile ilgili de eserleri olan Harezmî, Halife Memun'un isteğiyle yer ve gökyüzü haritalarına yer verilen bir atlas hazırlamıştır. Astronomi, matematik, doğa bilimleri, coğrafya ve tarih alanındaki eserleriyle ün kazanmış olan Birûnî (Beyrûnî, 973-1051) "Kanun" adlı eserinde yerin ekseni çevresinde döndüğünü ileri sürmüştür. Matematikte trigonometri ile ilgili önemli çalışmalar yapmış, fizikte de özgül ağırlık değerlerini bulmuştur. İbni Sinâ (980-1037) özellikle tıp alanında verimli olmuş bir bilgindir. Onun "Kanun fî't Tıp" adlı eseri Latinceye tercüme edilerek, batıda tıp fakültelerinde ders kitabı olarak okutulmuştur. O aynı zamanda hastalıkların hem bedensel hem de psikolojik nedenlerle meydana gelebileceğini ileri sürdüğü için modern psikolojinin öncüsü olarak kabul edilmiştir.

Batıda Ortaçağ boyunca büyük bir duraklama içerisine giren bilimsel çalışmalar, XV.ve XVI. Yüzyılda yaşanan Rönesansla birlikte yeniden başlamıştır. Önce İtalya'da ortaya çıkan, daha sonra Fransa ve Almanya'ya ve ardından da Avrupa'nın diğer ülkelerine yayılan Rönesans, başta bilim ve felsefe olmak üzere, kültürün çeşitli alanlarında bir yeniden doğuş dönemidir. Orta Çağdan yeni çağa geçiş dönemi olan bu dönem, Orta Çağ'ın "birleşik toplum" yerine "bireycilik" anlayışını getirmiştir. Bireycilik; devlet, dil ve edebiyattan giyim kuşama kadar her alanda etkili oldu. Serbestliği, özgürlüğü ve hümanizmi getirdi. Hümanizm (insancılık) anlayışı merkeze insanı yerleştirdi. İnsanın dünyadaki yeri ve anlamı sorgulandı. Rönesans dönemi bireyin ve aklın ön plana çıkmasıyla; bilimsel gelişmelerin, teknik buluşların ve keşiflerin hız kazandığı bir dönem olmuştur. Bu dönemde bilim, din ve felsefenin etkisinden kurtularak insanlığın yaşam koşullarını ve düşünce biçimini değiştirecek kadar hızlı bir şekilde ilerlemeye başlamıştır.

Rönesans içinde yaşanan ilk bilimsel devrimin Kopernik (1473-1543) tarafından geliştirildiğini söyleyebiliriz. Batlamyus'un yer merkezli evren anlayışı yerine güneş merkezli evren anlayışını benimsedi. Merkezde güneşin bulunduğunu, dünya ve diğer gezegenlerin ise onun etrafında hareket ettiğini söyledi. Onun bu görüşleri, Johannes Kepler (1571-1630) , Galileo Galilei (1564-1642) ve İsaac Newton (1643-1627) tarafından kanıtlanmıştır. Bu bilim insanlarının çalışmalarına ek olarak, bilimin hemen her alanında çok önemli çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmalarla XIX. yüzyıl Sanayi Devrimine giden yolda önemli mesafeler kaydedilmiştir.

Bilimde büyük gelişmelerin olduğu bu dönem, aynı zamanda filozofların bilimin yöntemi üzerine düşünmeye, bilimler için metodoloji (bilimsel yöntem) sağlamaya çalıştıkları bir dönem olmuştur. Özellikle Francis Bacon (Frensis Beykın, 1561-1626) deney ve gözleme dayanmayan yeni bir bilgi ortaya koyma yerine, bir savı (iddia) kanıtlama yöntemi olarak gördüğü tümden gelimi reddetmiştir. O, bilimsel araştırmanın gözlem ve deneye, tek tek olaylardan genel sonuçlara giden tümevarımsal yönteme dayanması gerektiğini savunmuştur. Bir süre sonra Rene Descartes (Röne Dekart, 1596-1650), "Yöntem Üzerine Konuşma" adlı eserini yayınlamış ve bilimsel araştırmada izlenmesi gereken kuralları şu şekilde sıralamıştır: Apaçıklık, analiz, sentez ve sayma.

XVII. ve XVIII. Yüzyıllar, Newton fiziğinin doğaya uygulanmasına ve bilimin daha da ilerlemesine sahne olmuştur. Bu fizik, doğada mutlak bir determinizmin (gerekircilik) hüküm sürdüğü, evrende olup biten her şeyin neden-sonuç ilişkisine göre meydana geldiği düşüncesine dayanmaktadır. Buna göre doğa yasaları zorunlu olan yasalardır. Newton fiziği matematiğe ve özellikle Euklides (Öklid) geometrisine dayanmaktadır.

XIX. yüzyıl bilimin sanayi alanına uygulandığı ve "Sanayi Devrimi"nin gerçekleştiği bir dönemdir. Teknolojinin gelişmesi bilimsel araştırmalarda yeni ufuklar açmıştır. Fizikte, ışığın yayılması ve dalga kuramı; kimyada, atomla ilgili çalışmalar, enerjinin korunumu yasası ve termodinamik yasası gibi gelişmeler sayılabilir. XIX. yüzyıl aynı zamanda bilimlerin felsefeden ayrılma sürecinin tamamlandığı bir yüzyıl olmuştur. Bu dönemde Claud Bernard (Klod Bernar, 1813-1878)'ın çalışmalarıyla biyoloji, Aguste Comte (Ogüst Komt, 1798-1857)'un çalışmaları ile sosyoloji ve Wilhelm Wund (1832-1920)'un çalışmaları ile psikoloji, felsefeden koparak birer ayrı bilim ve bağımsız araştırma alanı haline gelmişlerdir.

XX. Yüzyıl Newton fiziğine büyük güvenin sarsıldığı bir dönem olmuştur. Newton fiziğine duyulan güveni sarsan üç önemli kuram ortaya konmuştur. Bunlardan birincisi, Albert Ainstein ( Albırt Aynştayn, 1879-1955)'ın görelilik kuramıdır. İkincisi, Max Planck (Maks Plank, 1848-1947)'ın kuantum kuramıdır. Üçüncüsü ise Werner Heisenberg (Verner Haysenberk, 1901-1977)'in doğa yasalarının kesin ve zorunlu yasalar olmayıp, olasılığa dayalı yasalar olduğunu dile getiren, olasılık ya da belirsizlik kuramıdır. Bu üç kuram Newton fiziğini aşmanın yanında geleneksel, klasik bilim anlayışını da sorgulanmasına neden olmuştur. Böylece kesin bilgiler olarak sunulan bilimsel bilgilerin güvenilir olduğu konusunda birtakım kuşkular ortaya çıkmıştır.