miniatura|Déu creant l'univers a través de principis geomètrics. Frontispici de la Bible Moralisée, 1215 La ciència medieval correspon als descobriments en el camp de la filosofia natural que van ocórrer en el període de l'edat mitjana-el període intermedi, en una divisió esquemàtica de la història d'Europa. Europa occidental va entrar a l'edat mitjana havent perdut l'accés als tractats científics de l'antiguitat clàssica (en grec), mantenint només les compilacions resumides i fins desvirtuades, per les successives traduccions que els romans havien fet al llatí. Amb l'inici del renaixement del , es va revifar l'interès per la investigació de la naturalesa i la ciència que es va desenvolupar en aquest període daurat de la filosofia escolàstica donava èmfasi a la lògica i advocava per l'empirisme, entenent la naturalesa com un sistema coherent de lleis que podrien ser explicades per la raó. Amb aquesta visió els savis medievals es van llançar a la recerca d'explicacions per als fenòmens de l'Univers i van aconseguir importants avenços en àrees com la metodologia científica i la física, que van ser sobtadament interromputs per la Pesta negra.
Història de la ciència a l'Occident Europeu miniatura|esquerra|Dona ensenyant geometria. Il·lustració del llibre Els elements, en la traducció atribuïda a Adelard de Bath, 1309-1316. Els romans no van arribar a formar institucions que busquessin específicament entendre l'univers o el món natural i els centres de producció de coneixement de l'Imperi Romà es localitzaven en els territoris orientals, de cultura grega, que havien estat fundats abans del domini romà però no mantenien la mateixa força creativa de períodes anteriors.
Com que la classe rica de l'Imperi era bilingüe, no se sentia la necessitat de traduir els tractats científic-filosòfics produïts per la civilització grega. No obstant això, era comú trobar compilacions resumides de les principals corrents del pensament grec en llatí. Aquests resums eren llegits i discutits en els espais públics de l'agitada vida social romana.
Durant el procés de desestructuració de l'Imperi Romà d'Occident, l'Occident europeu va perdre contacte amb Orient i el grec va acabar per ser oblidat. Així, Europa occidental va perdre l'accés als tractats originals dels filòsofs clàssics, i es va romandre només amb les versions traduïdes anteriorment al llatí.
Edat mitjana antiga L'Imperi Romà d'Occident, tot i que estava unit pel llatí, englobava un gran nombre de cultures diferents que havien estat assimilades de manera incompleta per la cultura romana. Debilitat per les migracions i invasions de tribus bàrbares, per la desintegració política de Roma al i aïllat de la resta del món per l'expansió de l'islam al , l'Occident Europeu va arribar a ser poc més que un seguit de poblacions rurals i pobles seminòmades. La inestabilitat política i el declivi de la vida urbana van colpejar durament la vida cultural del continent. L'Església Catòlica, com a única institució que no es va desintegrar en aquest procés, va mantenir el que va quedar de força intel·lectual, especialment a través de la vida monàstica.
L'home instruït d'aquests primers segles era gairebé sempre un clergue per a qui l'estudi dels coneixements naturals era una petita part de l'erudició. Aquests estudiosos vivien en una atmosfera que donava prioritat a la fe i tenien la ment més dirigida a la salvació de les ànimes que al qüestionament de detalls de la naturalesa, i la vida gairebé sempre insegura i econòmicament difícil d'aquesta primera part del període medieval mantenia l'home bolcat en les dificultats del dia a dia. D'aquesta manera, les activitats científiques van ser pràcticament reduïdes a les cites i comentaris d'obres que feien referència a l'antiguitat clàssica; aquests comentaris estaven a vegades plens d'errors, ja que els textos usats com a referència, les obres que van quedar en llatí, tenien informacions parcials i fins i tot tergiversades.
A finals del , hi va haver una primera temptativa de ressorgiment de la cultura occidental. Carlemany havia aconseguit reunir gran part d'Europa sota el seu domini i per unificar i enfortir el seu imperi, va decidir executar una reforma a l'educació. El monjo anglès Alcuí va elaborar un projecte de desenvolupament escolar que va buscar reviure el saber clàssic establint els programes d'estudi a partir de les set arts liberals: el trivium, o ensenyament literari (gramàtica, retòrica i dialèctica) i el quadrivium, o ensenyament científic (aritmètica, geometria, astronomia i música). A partir de l'any 787, es van promulgar decrets que recomanaven, en tot l'imperi, l'estudi de la literatura en llatí, la restauració de les antigues escoles i la fundació de noves. Institucionalment, aquestes noves escoles podien ser monacals, sota la responsabilitat dels monestirs; catedralícies, al costat de les seu dels bisbats, i palatines, al costat de les corts.
Aquestes mesures tindrien els seus efectes més significatius uns segles més tard. L'ensenyament de la dialèctica (o lògica) va anar fent renéixer l'interès per la indagació especulativa; d'aquesta llavor sorgiria la filosofia cristiana de l'escolàstica. A més d'això, al i , moltes de les escoles que havien estat estructurades per Carlemany, especialment les escoles catedralícies, van passar a ser universitats.
Al , Gerbert d'Orlhac, que esdevindria més tard papa Silvestre II va introduir des de Catalunya el sistema decimal i el número zero utilitzats al món musulmà des que Muhàmmad ibn Mussa al-Khwarazmí els introduís des de l'Índia i els difongués a Europa a partir d'Al-Àndalus i la Marca Hispànica. També va difondre l'astrolabi carolingi desenvolupat per Lupitus Barchinonensis a partir d'obres d'origen àrab.Un astrolabe carolingien et l'origine de nos chiffres arabes; Marcel Destombes; París, Peyronnet, 1962
Edat mitjana clàssica miniatura|El moviment de traducció dels textos grecs marca l'enfortiment de la intel·lectualitat europea. Després de la contenció de les últimes onades d'invasions estrangeres al , va seguir una època de relativa tranquil·litat amb relació a les amenaces externes, que també va coincidir amb un període de condicions climàtiques més benignes. Europa occidental inicia canvis socials, polítics i econòmics, que dur al renaixement del segle XII. Els avenços tecnològics possibiliten el conreu de noves terres i l'augment de la diversitat dels productes agrícoles, que sostenen una població que creix ràpidament. El comerç s'expandeix i es desenvolupen noves rutes que faciliten el comerç de béns físics i l'intercanvi d'idees i corrents entre els països. Les ciutats van abandonant la seva dependència agrària, creixent al voltant dels castells i monestirs. En aquest ambient receptiu, comencen a obrir-se noves escoles al llarg de tot el continent, fins i tot en ciutats i viles menors.
En el camp intel·lectual, els canvis són també fruit del contacte amb el món oriental i àrab a través de les croades i la Reconquesta a la península Ibèrica. En aquell temps, el món islàmic es trobava més avançat en termes intel·lectuals i científics. Els autors àrabs havien mantingut durant molt de temps un contacte regular amb les obres clàssiques gregues, havent fet un treball de traducció que seria molt valuós per als pobles occidentals, ja que per aquest mitjà van tornar a entrar en contacte amb les seves arrels erudites "oblidades". Tant a Toledo) com al sud d'Itàlia els traductors europeus van dur a terme traduccions que van permetre avenços importants en coneixements com l'astronomia, la matemàtica, la biologia i la medicina, i que serien el brou de cultiu de l'evolució intel·lectual europea dels segles posteriors.
miniatura|esquerra|Mapa de les universitats medievals. Les universitats i els nous ordes religiosos van proporcionar infraestructures per a la formació de comunitats científiques. Al voltant de 1150 es funden les primeres universitats medievals (Bolonya el 1088), París el 1150) i Oxford el 1167), i el 1500 eren més de setanta. Aquest va ser efectivament el punt de partida per al model actual d'universitat. Algunes d'aquestes institucions rebien de l'església o els reis el títol d'Estudi General, i eren considerades els locals d'ensenyament més prestigiosos d'Europa, els seus acadèmics eren animats a compartir documents i donar cursos a altres instituts per tot el continent.
Les universitats medievals eren també locals de recerca i producció del saber, a més de focus de vigorosos debats i moltes polèmiques. Això també es reflecteix en les crisis que van estar embolicades aquestes institucions i per les intervencions que van patir del poder reial i eclesiàstic. La filosofia natural estudiada en les facultats d'art d'aquestes institucions tractava de l'estudi objectiu de la naturalesa i de l'Univers físic, un camp independent i separat de la teologia i entès com una àrea d'estudi essencial en si mateixa, com un fonament per a l'obtenció d'altres sabers.
L'activitat cultural de les noves ordes mendicants, especialment els dominics i els franciscans, al contrari dels ordes monàstics, que estaven bolcades cap a la vida contemplativa en els monestirs, estaven dedicades a la convivència en el món laic i buscaven defensar la fe cristiana per la predicació i l'ús de la raó. La integració d'aquestes ordes a les universitats medievals proporcionava la infraestructura necessària per a l'existència de comunitats científiques i generaria molts fruits per a l'estudi de la natura, especialment a l'Escola Franciscana d'Oxford.
L'influx dels textos grecs, els ordes mendicants i la multiplicació de les universitats anirien a actuar conjuntament en aquest nou món que s'alimentava del remolí de les ciutats en creixement. El 1200 ja hi havia traduccions llatines raonablement precises dels principals treballs dels autors antics més crucials per a la filosofia: Aristòtil, Plató, Euclides, Ptolemeu, Arquimedes i Galè, i la filosofia natural (ciència) continguda en aquests textos va començar a ser treballada i desenvolupada per escolàstics notables com Robert Grosseteste, Roger Bacon, Albert el Gran i Duns Escot, que portarien noves tendències per a un abordatge més concret i empíric, representant un preludi del pensament modern.
miniatura|Estudi de la refracció de la llum per una lent esfèrica, per Robert Grosseteste, c. 1.250 Grosseteste, el fundador de l'escola Franciscana d'Oxford, va ser el primer escolàstic a entendre plenament la visió aristotèlica del doble camí per al pensament científic: generalitzar d'observacions particulars a una llei universal, i després fer el camí invers: deduir de lleis universals a la previsió de situacions particulars. A més d'això, va afirmar que aquests dos camins haurien de ser verificats-o invalidats-a través de proves que provessin els seus principis. Grosseteste donava gran èmfasi a la matemàtica com un mitjà d'entendre la naturalesa i el seu mètode de recerca contenia la base essencial de la ciència experimental.
Roger Bacon, alumne de Grosseteste, dona una especial atenció a la importància de l'experimentació per augmentar el nombre de fets coneguts sobre el món. Descriu el mètode científic com un cicle repetit d'observació, hipòtesis, experimentació i necessitat de verificació independent. Bacon registrava la forma en què portava a terme els seus experiments donant detalls precisos, per tal que altres puguin reproduir els seus experiments i provar els resultats-aquesta possibilitat de verificació independent és part fonamental del mètode científic contemporani.
Edat mitjana tardana miniatura|Demostració de Galileu sobre el moviment accelerat. La base de la famosa " Llei de la caiguda dels cossos " va ser el teorema de la velocitat mitjana.