Эти успехи астрономии в значительной степени являются результатом крупных успехов, достигнутых в это время математикой. Она была единственной наукой, о которую разбивались все атаки скептицизма, ибо в то время еще никому не приходило в голову, чтобы возможно было существование четвертого измерения и метаматематики. Правда, Сократ, всюду искавший только непосредственной практической пользы, полагал, что геометрия хороша лишь постольку, поскольку она служит для измерения полей, — взгляд, достойный простака Стрепсиада в „Облаках" Аристофана; и его точку зрения разделяли даже многие из философов. Зато Платон ревностно занимался математикой, с которою еще в ранней молодости ознакомил его Феодор из Кирены и интерес к которой позднее значительно усилился в нем благодаря его сношениям с пифагорейцами. Он вполне оценил и пропедевтическое значение математики; она была для него приблизительно тем же, чем для современных филологов является латинская грамматика. Таким образом, Академия сделалась одним из центров математических изысканий; в этом отношении, как и во многих других, она явилась наследницей угасавшей тогда пифагорейской школы. Впрочем, сам Платон, по-видимому, не создал в области математики ничего замечательного; тем большие услуги оказали этой науке его ученики. Леодамант Фасосский открыл, по преданию, аналитический метод; Феайтет Афинский разработал учение об иррациональных величинах, Менехм дал одно из лучших решений знаменитой проблемы удвоения данного куба; выдающимися математиками называют также академиков Кизикена Афинского, Гермотима Колофонского и Филиппа из Менды. Тем не менее платоновская школа сделала, по-видимому, более для распространения, чем для углубления математических познаний; оба замечательнейших математика этого времени, Эвдокс Книдский и Архит Тарентский, хотя и находились в близких отношениях с Платоном, однако не принадлежали к Академии.
Медицина также не была задержана в своем развитии тем приговором умозрительной философии, которым всякое истинное познание природы признавалось невозможным. Правда, неосновательность тех философских систем, какие до сих пор были выставлены для объяснения явлений природы, должна была быть особенно ясна для врачей, в силу своей профессии принужденных постоянно производить наблюдения. Действительно, гиппократовская школа очень резко полемизировала против натурфилософии в том виде, в каком она являлась, например, у Эмпедокла. Но она была далека от мысли отвергать вместе с ложным и ту долю истины, которая заключалась в прежних теориях; она боролась только против произвольных, недоказуемых гипотез, но не против принципа, на котором были основаны эти гипотезы. Так, в книге „О старой медицине" говорится: „Если кто-нибудь произносит какое-либо суждение о небесных телах или о том, что происходит после нашей смерти, то ни он сам, ни его слушатели не знают, правильно ли это суждение или нет. Медицина же издревле располагает всем — как принципом, так и методом, которым уже в течение долгого времени было сделано много важных открытий и будет найдено также все остальное, если способные люди, усвоив содержание своей науки, будут продолжать ее разработку на этой основе". Этим был намечен единственный путь, на котором возможно было плодотворное развитие науки.
Сама медицина, правда, на первых порах принимала в этом движении сравнительно малое участие. Здесь гений Гиппократа затормозил развитие. Учение Гиппократа сохраняло каноническое значение для его учеников, почему последние получили у позднейших историков медицины общее название догматиков. Между ними было, разумеется, немало хороших практических врачей; таковы сыновья Гиппократа Фессал и Дракон, его зять Полиб, его правнуки (от Фессала) Горгий, Дракон и Гиппократ. Более выдающимися медиками были Праксагор из Коса и Диокл из Кариста, жившие в эпоху Александра и первых диад охов; они деятельно подвизались и в научной области. Авторитет Гиппократовой школы оставлял в тени Книдскую школу. Знаменитейшими представителями последней были в это время Эвдокс, обязанный своей известностью, впрочем, более своим исследованиям в области математики и астрономии, чем своей врачебной деятельности, и его ученик Хрисипп. Обе школы продолжали стоять в оппозиции друг к другу и в александрийский период; из двух великих врачей конца IV и начала III века, положивших начало новой эпохе в области медицины, один — ученик Праксагора Герофил — примкнул к Гиппократу, другой — ученик Хрисиппа Эрасистрат — резко восстал против гиппократовского учения. В конце концов победа осталась, как известно, за школой Гиппократа.
Точно так же и анатомия в общем не сумела освободиться от уз гиппократовского учения, несмотря на целый ряд частичных приобретений, которыми она была обязана преимущественно Праксагору. Врачи все еще боялись вскрывать человеческие трупы, и лишь Эрасистрат и Герофил сумели преодолеть этот предрассудок. Поэтому более правильные воззрения очень медленно пролагали себе путь; еще Праксагор учил, что нервы выходят из сердца, и даже Аристотель не признавал мозга органом мышления.
Больших успехов достигла зоология. С тех пор, как Алкмеон и Демокрит основали эту науку, был накоплен огромный запас наблюдений, который затем был разработан Аристотелем в его „Истории животных" и в трактатах „О частях животных" и „О возникновении животных" и др. В этих сочинениях Аристотель дал курс сравнительной анатомии, курс физиологии, где особенное внимание обращено на воспроизводительный процесс, и очерк основных законов психологии животных. Естественная система животного царства, предложенная им здесь, в своих основных чертах удержалась до настоящего времени, а в отделе о низших животных оказывается более совершенной, чем даже система Линнея.
Аристотель занимался и ботаникой, хотя гораздо менее обстоятельно, чем зоологией. Лишь его ученик Теофраст после смерти учителя в своих двух обширных сочинениях „История растений" и „Причины растений" подвел итоги познаниям по ботанике, какие накопились до его времени. Правда, его работы далеко уступают исследованиям Аристотеля в области зоологии. Это объясняется не меньшей гениальностью Теофраста, а тем, что в области ботаники науке приходилось решать гораздо более трудные проблемы, ибо в то время, как аналогия с человеком дает нам ключ к пониманию органов остальных видов животного царства, растительное царство совершенно чуждо нам. Сюда присоединялось еще то обстоятельство, что медицина обстоятельно изучала животных, растениями же занималась лишь постольку, поскольку они были пригодны для фармацевтических целей. Так, важнейшие органы растений — половые органы— Теофраст совсем не признал за таковые; точно так же он ничего не знал о семядолях. Вследствие этого он не пошел дальше первых начал морфологии и физиологии растений. Его систематика также носит совершенно внешний характер; он ограничивается делением растительного царства на деревья, кустарники, полукустарники и травы. Эти недостатки до известной степени искупаются обилием сообщаемых им сведений по ботанической географии и по истории культуры, причем кропотливое трудолюбие, тонкая наблюдательность и критическое чутье автора равно достойны удивления.
Ввиду этих успехов естествознания для философии становилось все менее возможным сохранять то отрицательное отношение к нему, в какое она стала со времени софистов и Сократа. Уже Платон под старость должен был признать это; но, к сожалению, он подпал влиянию пифагорейского учения, с которым близко познакомился во время своих поездок в Сицилию. Он сделал попытку сочетать мистику чисел, учение о гармонии и астрономию со своим учением об идеях, и в результате получилась, конечно, неимоверная путаница, смущавшая самого Платона. Его племянник Спевсипп, грубый и умственно ничтожный человек, который после смерти учителя (347 г.) именно из-за этого родства с ним был избран главой школы, совершенно отверг учение об идеях и всецело отдался мистике чисел. Напротив, его преемник Ксенократ из Калхедона (с 339 г.) удержал связь между идеями и пифагорейским учением о числах, но при этом создал дикую теологическую систему, где нашли себе место добрые и злые демоны и даже животным приписывалось сознание существования божества. Таким образом, Академия все более приходила в упадок, пока ее учение в лице Аркесилая не слилось со скептицизмом.