L’histoire de l'anatomie prend sa source dans l'observation du corps humain. Elle est pratiquée dès la préhistoire, sans doute motivée par la chasse, mais également pour des raisons thérapeutiques, comme le laisse supposer la trépanation. Articulée aux coutumes magiques ou religieuses en Mésopotamie, en Grèce et en Égypte, l'étude de l'anatomie pour elle-même prend son essor en Grèce antique avec la pratique de la dissection, essentiellement effectuée sur des animaux. La médecine hippocratique et les réflexions des philosophes comme Aristote contribuent à la détacher de la religion en la rattachant aux sciences médicales et à l'histoire naturelle. L'École d'Alexandrie contribue à l'avancée de la discipline en brisant un court laps de temps le tabou de la dissection humaine. L'œuvre abondante de Galien, auteur de nombreuses dissections animales, exerce une influence notable à l'époque médiévale dans le monde islamique et en Europe.
Alors que les dissections sur les êtres humains reprennent dès la fin du Moyen Âge en Europe, malgré un contexte religieux plutôt défavorable, leur diffusion à la Renaissance favorise le renouveau de la discipline, notamment grâce à André Vésale et à ses disciples. Le voit l'apparition du microscope, et avec elle les prémices de l'histologie, ainsi que l'essor de l'expérimentation. La contestation de l’anatomie galénique progresse, avec notamment la mise au point de la circulation sanguine par William Harvey. Au siècle des Lumières, les musées et les moulages en cire contribuent à la popularisation de l’anatomie. Des travaux précurseurs sont effectués dans les domaines de l'anatomie pathologique avec Giovanni Battista Morgagni et de l'anatomie comparée avec Félix Vicq d'Azyr. Au , le développement véritable de l’histologie autorise la description du corps humain aux niveaux tissulaire et cellulaire. Les progrès de l’anatomie sont associés au développement des recherches en pathologie et en chirurgie. C'est également grâce aux progrès des techniques d'exploration microscopique que les recherches en neuroanatomie effectuent un bond en avant avec la théorie neuronale, notamment grâces aux contributions de Camillo Golgi et de Santiago Ramón y Cajal.
Temps préhistoriques
La pratique de la chasse et la dissection utilitaire subséquente (découpe du gibier, prélèvement des peaux, de certains os, des tendons, des intestins) est à l'origine des premières observations du corps des animaux.
Au cours du Paléolithique supérieur (-) apparaissent les premières représentations graphiques, surtout animales et parfois humaines (Venus de Lespugue). C'est un début d'analyse des formes. Cependant, en focalisant son attention sur l'Europe, André Leroi-Gourhan relève le caractère hautement symbolique de ces représentations. Animaux et êtres humains sont souvent associés dans l’art pariétal. En outre, pour prendre l’exemple aurignacien, les représentations humaines centrées sur le sexe, présentes dès le début du Paléolithique, dominent largement sur celles centrées sur la tête ou sur le corps tout entier..
Des perforations de crâne d'animaux sont observées dès le Paléolithique supérieur, ainsi que des trépanations sur des hommes de Néandertal. Ces dernières, engendrant des ouvertures crâniennes aux bords lissés, indiquent une connaissance de cet organe et de son importance pour l'intégrité physique.
Antiquité Mésopotamie
vignette|alt=Moulages de foie|Les foies en argile sont utilisés par les prêtres comme aide-mémoires ou dans les écoles de divination..
En Mésopotamie, à la fin du , le savoir anatomique est au service de l'art divinatoire. L'analyse des viscères d'animaux sacrifiés possède des valeurs prédictives très diverses (prévisions météorologiques, récoltes, issue d'une bataille…). Le cœur est ainsi le siège de l'intelligence, le sang abrite la vie et le destin se lit dans la forme des lobes hépatiques. L'hépatoscopie joue un rôle important dans le pronostic et le traitement des maladies.
En Égypte
Certains papyrus, essentiellement découverts à la fin du , donnent des informations précieuses sur l'état des connaissances médicales dans l'Égypte antique. Le papyrus Edwin Smith offre notamment les premières descriptions des sutures crâniennes, de la surface externe du crâne et du cerveau, des méninges, du liquide cérébrospinal et des pulsations intracrâniennes.. Le papyrus Ebers et le papyrus Berlin 3038 portent sur la structure du cœur et des vaisseaux.. Les papyrus médicaux montrent une structure tripartite du schéma corporel : le cœur-haty, correspondant au cœur anatomique, considéré comme le centre de réception et de distribution de tous les fluides ; l'intérieur-ib, regroupant les organismes vitaux à l'exception du cœur, et l'esprit-ib, le centre de la pensée et des sens, également témoignages des bonnes et des mauvaises actions humaines..
Contrairement à une idée longtemps admise, la technique de l'embaumement n'est pas la source d'un savoir anatomique significatif, aucune démarche scientifique ne procédant à cette pratique. L'éviscération du cerveau par les narines et l'incision du bas-ventre pour l’extraction des autres viscères n'impliquent pas de connaissances sophistiquées. Les embaumeurs, membres d'une caste sacerdotale traditionnelle, transmettaient leur savoir oralement et seules des listes de parties du corps et d'organes furent trouvés sur les parois des chambres intérieures des pyramides.
Inde pré-moderne Issues de traditions nombreuses et diverses, les discours sur le corps humain en Inde remontent au avec le démembrement rituel d'animaux. La littérature religieuse tantrique met en avant la doctrine des cakra, disposés le long d'un axe vertical médian. Contrairement à une idée reçue, elle n'est pas intégrée à l'ayurvéda, la médecine classique indienne. Le modèle tantrique du corps est cependant surtout une réplique en miniature de l’univers plus qu'un exemple de représentation anatomique, même si des théoriciens tardifs comme Haṃsasvarūpa Mahārāja en ont proposé une interprétation littérale et physiologique. La pratique des exercices physiques et des arts martiaux a également donné lieu à des concepts originaux. Elle donne lieu à la cartographie des marman, que le médecin Vāgbhaṭa définit comme un point sensible, à la pulsation irrégulière et où passe le souffle de vie. L'ayurvéda traite bien entendu du corps humain mais n'offre pas de réelle théorie anatomique, dans la mesure où elle ne s'intéresse pas tant à la description ou à la fonction des organes qu'aux réseaux de fluides vitaux. Elle offre cependant une attention particulière à l'énumération et à la classification des membranes, tissus, ligaments, points vitaux, orifices et réceptacles du corps humain. Les images anatomiques d'origine persane et moghole, puis celles de la médecine européenne au , ont également contribué à la diffusion du savoir anatomique en Inde. Des tentatives syncrétiques ont alors été tentées au début du , Gaṇanātha Sena proposant dans son Pratyakṣaśarīra (Le corps révélé, publié de 1913 à 1922) une nomenclature indigène des termes anatomiques appuyée sur le sanskrit..
En Grèce
vignette|gauche|redresse=0.7|alt=Appareil masticateur des oursins|La lanterne d'Aristote est l'appareil masticateur des oursins décrit dans Histoire des animaux. Les philosophes présocratiques initient la réflexion anatomique en Grèce. Pythagore considère le corps humain comme un microcosme aussi harmonieusement organisé que le macrocosme qu'est l'univers. Alcméon de Crotone compte parmi les premiers savants à pratiquer la dissection et la vivisection, avançant l'idée que tous les vaisseaux prennent l’origine dans le cerveau. Il aurait découvert la trompe d'Eustache et nerf optique, sans toutefois comprendre leurs rôles physiologiques. Selon théorie des quatre éléments d'Empédocle d'Agrigente, les parties solides des animaux, comme les os et la carapace, renferment essentiellement de la terre tandis que les chairs et le sang (siège de l'âme) sont composés de manière proportionnelle.
Hippocrate et ses disciples développent une théorie médicale libérée des pratiques religieuses et médicales, s'appuyant principalement sur théorie des humeurs. Le plus ancien traité anatomique du Corpus hippocratique serait De la nature des os, du , le plus récent, Du cœur, remonterait au Les vaisseaux sont assimilés à des veines partant de la région antérieure de la tête. Les connaissances anatomiques du Corpus sont bien plus faibles que les autres théories médicales des traités plus tardifs. Les dissections humaines, perçues comme des intrusions à l'égard du mort, étaient interdites. L'exclusivité des observations zoologiques explique une confusion dans la compréhension de l’organisme humain, même si la description assez précise du muscle cardiaque laisse penser à de possibles exceptions. Le traité De l’ancienne médecine explique la méthode analogique rattachée à Anaxagore, qui impose d'expliquer les phénomènes internes par ceux externes et visibles..
Aristote a composé une imposante œuvre biologique à l'influence durable. Dans son Histoire des animaux, il classe 508 espèces selon deux groupes de critères : la morphologie, comprenant l'aspect externe et l'intérieur du corps, et l’éthologie, correspondant aux comportements et à la reproduction. Subdivisant le règne animal entre les êtres pourvus ou non de sang, il met à jour de nombreuses analogies fonctionnelles entre les animaux, par exemple entre le poumon des mammifères et les branchies des poissons. De plus, il est considéré comme un précurseur de l’anatomie comparée parce qu'il décrit des homologies anatomiques au-delà des seules convergences phénotypiques, ce qui permet d'affiner la classification zoologique : ainsi, les fissipèdes se caractérisent par la division de leurs pieds en plusieurs doigts. Les parties animales sont constituées des quatre éléments définis par Empédocle auquel il ajoute l'éther, théorisé dans sa Métaphysique et expliquant le souffle vital. L'anatomie aristotélicienne repose sur une finalité causale, attribuant à chaque organe une fonction précise. Cette conception finaliste imprègne l'histoire de l'anatomie, et plus largement de la biologie européenne jusqu'au , Jean-Baptiste de Lamarck considérant que l'adaptation optimale au milieu constitue le moteur de l'évolution.
École d'Alexandrie
La ville d'Alexandrie est un important foyer intellectuel au En instituant la pratique de la dissection humaine et de la vivisection sur les animaux, les Ptolémée favorisent le renouveau de l'anatomie. Cette autorisation ne dure cependant que quelques décennies. Les deux plus célèbres professeurs à l'origine de cette rupture épistémologique, Hérophile de Chalcédoine et Érasistrate de Céos, sont connus essentiellement par les écrits de Galien.
Proxagoras, le maître de Hérophile, est le premier à différencier nettement veines et artères. Son élève, réputé pour avoir disséqué plus de 600 cadavres, aurait notamment décrit les valvules cardiaques, les organes reproducteurs féminins et masculins, la cornée, le duodénum et surtout le système nerveux, reconnaissant au cerveau d'être le siège de la sensibilité.. Il identifie les ventricules cérébraux, insistant sur l'importance du quatrième et du calamus scriptorius. Il a donné son nom au torcular Herophili, le confluent des sinus.
Comme son rival, Érasistrate s'intéresse à l'anatomie cérébrale, affirmant l’existence d'un lien entre le nombre de circonvolutions du cortex et le degré d'intelligence. Il élabore un système erroné où les nerfs sensitifs partent des méninges et les nerfs moteurs se rattachent au cervelet et au bulbe rachidien, théorie réfutée au par François Magendie. L'idée d'un « esprit animal » ou psychique conçu dans les ventricules cérébraux et découlant en partie pneuma du monde extérieur est reprise par Galien et Descartes. Considérant en outre que les organes mous ou parenchyme se forment à partir du sang coagulé, il s'oppose à la saignée.