Entre las grandes inquietudes intelectuales derivadas del Humanismo y el Renacimiento se encuentra el desarrollo de las actividades científicas que, desde el siglo XIV con Roger Bacon y su preocupación por la experimentación, buscaron liberarse de las limitaciones impuestas por los dogmas y tradiciones del pensamiento cristiano de la Edad Media. Se desarrolló la matemática, la astronomía, la anatomía, la medicina y la física.
En la matemática destacan estudiosos como: Nicola Cusano, con importantes descubrimientos en el campo de la geometría teórica; Peurbach, quien estudia los textos antiguos de matemática y algunos problemas de la geometría; Regiomontano, que inicio sus trabajos corrigiendo algunas obras de autores antiguos y continua estudios de trigonometría plana y esférica; Albercht Dürer maneja importantes conocimientos matemáticos aplicables a la geometría descriptiva, a la construcción y a la perspectiva; Girolamo Cardano trabaja sobre la solución de ecuaciones de tercero y cuarto grado, además de ser el autor del primer libro de álgebra publicado en el año de 1487.
En astronomía, el uso de lentes y la invención del telescopio ayuda a quienes se preocupan por la observación de los fenómenos y movimientos de los astros, entre ellos se distinguen: Nicolás Copérnico, quien afirma que el centro de nuestro sistema planetario es el Sol, tesis que expone en su obra De las Revoluciones de las orbes celestes, publicada en 1543, además es Copérnico quien afirma el doble movimiento de la Tierra.
Giordano Bruno aborda la infinitud del universo y que la Tierra es una estrella semejante a la Luna y los planetas. Explica también que cada mundo gira alrededor de su propio sol.
A pesar de las limitaciones en la física y la química René Descartes e Isaac Newton realizan estudios en el campo de la mecánica, la hidráulica, la acústica y la óptica.
En la anatomía y la medicina se realizan grandes trabajos como el de Andrea Vesalio padre de la anatomía moderna; Girolamo Fracastoro quien intenta adquirir elementos suficientes para explicar el origen de las epidemias; Ambroise Paré efectúa los primeros trabajos de cirugía; Harvey y Servet descubren la circulación de la sangre.
La investigación científica no se reduce a la acción individual de los genios y estudiosos de esa época, sino que, a la sombra de muchos de ellos, se establecen instituciones de intelectuales que representan de manera más el impulso renovador de la burguesía frente a la posición conservadora de las universidades. Entre esas sociedades se encuentran La Academia Científica, fundada por Leonardo en los finales del siglo XVI; La Academia Secretorum Naturae fundada en Nápoles en 1560 por Della Porta; La Academia del Lincei, fundada en 1603 por Federico Cesi y de la cual es miembro Galileo; La Sociedad científica, creada en Londres en 1645, y que para 1662 da lugar a la Royal Society; La Academia del Cirolato, establecida en 1627 por Leopoldo de Medicis, quien ha sido discípulo de Galielo.