Аристотель (384-322 гг. до н. э.) в «Истории животных» описал 500 видов и сделал первую попытку классификации, сгруппировав их по признакам сходства. При этом он признавал прогрессивное развитие животных, что можно считать зародышем эволюционной идеи. Аристотель изучил также эмбриональное развитие курицы и пришел к выводу, что оно происходит путем новообразования частей; он наблюдал также метаморфоз медоносной пчелы и бабочки. Таким образом, история многих биологических дисциплин начинается с Аристотеля.
Плиний Старший (23-79) опубликовал 37 книг «Естественной истории», в которых уделено внимание также зоологии и ботанике.
Нет надобности продолжать перечень древних мыслителей, которые стояли у истоков современного естествознания. Материалы, содержащиеся в их трудах, фрагментарны и подчас ошибочны, но в них уже проявляется отход от мифологического мировоззрения и стремление к опытному познанию природы вещей. Однако дальнейшее развитие науки протекало отнюдь не гладко. Распространившееся в начале I тысячелетия христианство отвергло не только язычество греков и римлян, но и первые достижения науки: этот период истории биологии очень живо описан Муром (Moore, 1988). Религиозные догмы противопоставлялись фактам, попытки изучения природы опытным путем считались греховными. Крупный теолог своего времени св. Августин (354-430) был образованным человеком и хорошо знал античную литературу, но отвергал «суетную мирскую мудрость». Он верил в чудеса и колдовство, в то, что в воздухе витают демоны, создающие бурю, что, подмешав к пище определенное снадобье, можно превратить человека в животное, что кости святых исцеляют от болезней, насланных демонами, и т. д. Он полагал, что на противоположной стороне Земли живут антиподы, которые смогут увидеть Христа только во время Второго пришествия.
В период между II и IV вв. н. э. в Александрии (Египет) появилась написанная неизвестным автором на греческом языке книга — «Физиолог», в которой были даны описания многих животных. Выдержки из нее и комментарии к ним дает А. Г. Юрченко (2001), который отмечает, что автора «Физиолога» интересуют не сами животные, а их символика, позволяющая «раскрыть божественные цели и определить правила, которые должен соблюдать истинный христианин» (с. 10). Поэтому материалы, содержащиеся в мифологии, и сведения более поздних античных авторов (тоже не свободные от ошибок) приводятся в «Физиологе» в искаженном виде и в новом освещении.
«Физиолог» многократно переводился и пересказывался на разных языках в виде «бестиариев» и «азбуковников», обогащаясь новыми такими же недостоверными сведениями. В бестиариях описывались не только фантастические животные, но и реальным животным приписывались несуществующие свойства. Так, например, у египтян и некоторых других народов змея была символом бессмертия — считалось, что при каждой линьке, сбрасывая кожу, она омолаживается. Долгоживущим животным считался также олень, предполагалось, что его век был равен 36 человеческим. Ссылаясь на древние тексты, А. Г. Юрченко заметил, что долголетие оленя объяснялось сначала тем, что он вступает в брачные отношения со змеей. Позднее эти отношения стали трактоваться в прямо противоположном смысле — каждые 50 лет олень якобы съедает змею и таким образом омолаживается. А позднее победа оленя над змеей стала трактоваться как символ победы Христа над дьяволом. Таким образом, сначала был уничтожен греховный сексуальный оттенок отношений оленя и змеи, а потом «олень, ищущий молодости, превратился в орудие победы над дьяволом» (с. 144).
В средние века нечто вроде наукообразной мифологии создали астрологи и алхимики. В существование духов четырех стихий (земли, воды, воздуха и огня) верил даже выдающийся врач и естествоиспытатель своего времени Парацельс (1493-1541). По его мнению, духи стихий такие же божьи создания, как и мы, только они в противоположность нам ведут свой род не от Адама и пребывают в четырех стихиях. Парацельс высказывал подчас довольно еретические мысли: «У нас нет никаких оснований считать, что эти существа порождения дьявола; да и что такое дьявол, мы тоже до сих пор не знаем» (цит. по: Гейне, 1958, с. 283).