К концу античной эпохи формируются элементы таких областей науки, как астрономия, механика и физика, благодаря работам Пифагора, Архимеда, Птолемея и др. Наука зародилась в Древней Греции в VI в. до н. э. При этом под наукой понимается определенная система знаний, являющаяся результатом деятельности группы людей (научного сообщества) по получению новых знаний.
Древнегреческие ученые были одновременно и философами, и учеными-естествоиспытателями.
Древнегреческие философы (Гераклит Эфесский, Фалес Милетский, Анаксимен, Анаксимандр, Пифагор) считали, что все предметы окружающего мира состоят из простейших начал («стихий»), к которым относятся огонь, вода, воздух, земля.
Демокрит (ок. 470 или 460−370 до н. э.) ввел атомистическое учение. По Демокриту, Вселенная состоит из мельчайших материальных частиц — атомов — и незаполненного пространства — пустоты; атомы вечны и настолько малы, что недоступны для восприятия органами чувств.
В круг интересов Аристотеля (384−322 до н. э.), являвшегося учеником Платона, входили философия, история, математика, физика, астрономия, механика, биология, в частности зоология и ботаника, и др.
Евклид (III в. до н. э.), крупнейший математик, заложил основы античной математики, создал метод аксиом, что позволило ему осуществить построение геометрии, носящей его имя.
Эпикур (341−270 до н. э.) разделял точку зрения Демокрита об атомах; пытался найти внутренние источники жизни атомов, что по тому времени являлось шагом вперед.
В конце I в. до н. э. римский архитектор и инженер Марк Витрувий написал «Десять книг об архитектуре», которыми пользовались по крайней мере 1500 лет. В десятой книге, где рассматривались инженерно-технические проблемы, дано, вероятно, первое определение машины: «Машина есть сочетание соединенных вместе деревянных частей, обладающее огромными силами для передвижения тяжестей». Согласно Витрувию, машины и орудия различаются тем, что для выполнения работы машинами требуется большее число рабочих или применение значительной силы (таковы, например, баллисты и давильные прессы), орудия же выполняют задание умелой рукой человека.
В IV—V вв. до н. э. началось Великое переселение народов. Около 372 г. в Европу вторглись гунны. В IV в. Римская империя разделилась на Восточную со столицей в Византии (Константинополь) и Западную со столицей в Риме. Западная Римская империя под натиском германских племен в 476 г. была уничтожена, и на ее развалинах был образован целый ряд кельтских и германских государств.
Это явилось одной из причин упадка античной культуры, античной науки и техники.
