亚里士多德一向被认为主要是一个哲学家。事实并非如此，就算是换个角度来看吧，我们不妨认为他主要还是个科学家。
就拿下面这个例子来说吧！首先，他那好奇心就是对推理的过程和技巧感兴趣，对这些作了深刻的分析，使得他的“工具论”（Organon）——后人在他死后给他那些有关逻辑的论文取的名字——被采用作为逻辑教科书达2000年之久。他很想作清晰的思考，虽然在现存作品中他很少实现这个夙愿，他以半生的时间给他所用的术语下定义，然后他就觉得已解决了这一难题。他为“定义”这个名词下了很明确的定义，他说“定义”就是将某物或某观念依其所属的种或类命名（如“人是一种‘动物’”），并将该物或观念与其同种同类不同之处作出（如“人是‘有理性的’动物”）的详细陈述。他在考虑任何事物时最独特之处，在于有条理地把它最基本的纳入下面10个“范畴”之内：内容、量、质、关系、地点、时间、位置、所有权、主动性、被动性——许多作家发现这种分类法在增强他们微弱的思考力方面颇有助益。
他认为感官是知识的唯一泉源。哲学上所谓的一般概念是普遍的理念，并非与生俱来的，而是在观察同类事物后形成的。一般概念是观念，而非事物本身。他极肯定地立下一条矛盾对立的原则作为一切逻辑的公理：“在同一关系之中，某属性不可能既属于某物又同时不属于某物。”他揭发了诡辩家诱使我们去犯的那些思想上的错误。他批评先于他的那些哲学家，说他们的一般概念或有关一般概念的理论是凭空杜撰而来，并非来自对周遭事物有耐性的观察与实验。他理想中的演绎推论法是三段论法——三个命题合成一组，其中第三个命题（结论）必定随前两个（“大前提、小前提”）而来。不过他也认为，为了避免以未决定的问题为论据，三段论法应该先有广泛的归纳，以求其大前提成为可能。虽然他在哲学论文中往往迷恋于演绎法推理方式，但他仍赞颂归纳法，在其科学作品中累积大量独特的观察所得，并时而记下自己或旁人的实验所得。 虽然他偶有错误之处，但仍然不愧为“科学方法之父”，也是目前已知组织合作科学研究的第一人。
他继承德谟克利特的未竟之志，继续研究科学，而涉猎之广泛几乎遍及每一门科学。他的数学和物理最差，几乎只限于基本原理的研究。他在其所著《物理学》中并不致力于新发现，而专心将所用术语如物质、运动、空间、时间、连续性、无限、变量和终点等解释清楚。运动和空间皆是连续的，而非如芝诺所想的由小至不可分的瞬间或部分组成。“无限”只是潜在存在着，而非真有其事。对于引起牛顿注意的惯性、重力、运动和速度等问题，他虽未能解答，却也已注意到了。他对力的平行四边形法则也有些观念，也提到杠杆原理：“离支点越远，则施力可更容易移动（物体）。”
他主张天体——当然是地球——是球形的，因为只有认为地球是球形的，才能解释因地球位于日、月之间所形成月食时月球的形状。他对地质学年代的判断极为精确。他说海陆之间定期发生沧海桑田的变化，只是缓慢得不易察觉。由于天灾或天然变换，使得无数的国家和文化出现，然后又告消失：“也许每一种艺术和哲学都曾一再重复发展至最高峰，然后又告毁灭。”“热”是地质与气象变化的主要因素。他大胆解释云、雾、露、霜、雨、雪、雹、风、雷、闪电、彩虹和陨石等现象。他的理论通常很怪异，不过他那篇有关气象的小论文的划时代意义在于：不借超自然力来解释天气的瞬息万变，而是找寻那些沿一定顺序、按一定规则循环的自然因素来说明。只有在发明了应用更广也更精密的工具可供观察、度量之后，自然科学才可能有进一步发展。
生物学是亚里士多德最拿手的，他在这方面观察最广最丰富，所犯的错误也最多。他最大的成就在于把前人针对这门有关生命的科学所留下的发现加以统一而建立起来。由于其弟子的协助，他搜集了爱琴海诸国动植物的资料，并做成科学史上第一套动植物标本。根据普林尼记载，亚历山大曾下令所有猎人、猎场看守人及渔夫等人供给亚里士多德所需的各类标本及资料，不得有误。这位哲学家为他对低等事物感兴趣一事辩解道：“自然万物中各有奇观，瞧不起研究低等动物的人，理应瞧不起他自己。”
他将动物区分为有血（enaima）和无血（anaima），几乎相当于现代的“脊椎动物”和“无脊椎动物”。他又将无血动物再分为介壳、甲壳、软体动物和昆虫等类，有血动物再分为鱼类、两栖类、鸟类和哺乳类等。他研究的范围极为广泛：消化、排泄、感觉、运动、生殖，还有防卫等器官；鱼类、鸟类、爬虫类、猿猴类及数百种其他动物的种类与习性；交配期与哺养后代的方法；发情、月经、受精、怀孕、流产、遗传及双胞胎；睡眠与冬眠的方式……他对蜜蜂生活史的叙述极佳。他还有许多可疑的偶然观察，例如：牡牛的血比大多数动物的血凝结得快；有些雄性动物，尤其是山羊，听说会产奶；马不论雄雌，都是好色程度仅次于人的动物 。
他对各种动物生殖器官的构造和生殖习性特别感兴趣，对大自然在“无法保存各个单独个体时，以保存整个属类的动物”来达到种族延续的目的的诸多方式极为惊奇。他在这方面的成就在19世纪以前无出其右者。各种动物的生活集中在这两个焦点上——进食与生殖。“雌性动物体内有一个应该视为卵巢的组织，因为该组织含有厚而未分化的卵，在分化后成为许多卵。” 其中雌性的成分提供促成胚胎的材料和养分，雄性成分则贡献能力和动力。亚里士多德驳斥恩培多克勒和德谟克利特两人认为胚胎的性别全视子宫的温度或两种生殖成分中孰占优势的观点，他重新说明他的理论：“只要成形（雄性）的因子占不了优势，以及缺乏足够温度来将物质加温以形成自身模样，那么此一物质将转而成为……雌性。”他又说：“常有妇女一生3胞甚至4胞胎的，尤其是某些地区。当时的纪录是5胞胎，而这种情况有好几次都经证实不虚。从前有一妇女4次生产共得子女20人，而且其中大部分都长大成人。”
他在生物学方面预言了许多19世纪的理论。他相信胚胎的器官和特性，是由成年动物身上每一部分传递至再生的成分的细小质点（达尔文“泛生论”中的“小芽体”，gemmules）所形成。他也跟冯·贝尔（Von Baer）一样，主张胚胎中属于“类”的特性首先显现，其次才是属于“属”的特性，属于个体的则在最后才出现。他发表了一条使斯宾塞引以为豪的定律：生物的生殖力，大体说来，正好与其演进的复杂程度成反比地增减。他对小鸡胚胎的说明最能表现出他的才华：
有兴趣的话，不妨做此实验。取20来枚鸡蛋给几只母鸡孵化。然后从第二天起到孵出小鸡为止，每天拿走一枚鸡蛋，打破，并仔细观察……用一般的母鸡来孵化时，约在3天以后即见胚胎……心脏的样子看似有一点血斑，跳动的模样如有生命。心脏有两条内含血液的静脉以旋绕的轨道经过，上面带有来自静脉管的血样纤维组织的薄膜包住蛋黄……10天后，小鸡的各部分都已清晰可见。
亚里士多德相信，人类的胚胎发育情形也和小鸡的一样：“婴孩也同样躺在母体的子宫内……因为鸟类的天性也和人类一样。”他那“相似器官”（analogous organs）的理论使他认为动物界原是一体的：“人的指甲是爪的相似器官，手是蟹类之钳的相似器官，鸟类的羽毛是鱼类之鳞的相似器官。”有时他提到接近进化论的说法：
自然界的万物由无生物转为生物的速度极为缓慢，我们无法画出一条明确的界线……在无生物之上的是植物，比起动物来，似乎是无生命的，但若与物质一比，却又极有生气。植物也有逐渐接近动物的趋势。海底有某些生物我们根本分不清它是动物还是植物……海绵再怎么看都像植物……有些动物扎于一地，有如生根，一经拔起，即告死亡……至于感觉，有些动物全无反应，有些反应不甚明显……因此，就在动物界，也有逐渐的分化存在。
他认为猿是介于人类和其他胎生动物之间的一种动物。他驳斥恩培多克勒突变的自然淘汰之说，认为进化方面并无偶然性存在，每一种生物发展的极限完全视各形、各种、各科表现其天性的力量而定。虽然可借外力加以安排，不过外力终究比不上体内的冲力或“实体”（entelechy） 更能使其天性表露无遗。
和这些显赫的意见同时并存的，也有许多谬误之处，而且其中有些错误的严重，使我们不禁怀疑亚里士多德有关动物学的著作中掺杂有他自己的笔记和其弟子所记的。《动物史》一书就错误百出。他在写道：老鼠如在夏天饮水，会马上死亡；只有“加答儿”（鼻或喉的黏膜炎）和肠胃气胀可致象死亡；被疯狗咬了以后，只有人类不生狂犬病；鳗鱼不需要培育；只有人的心脏才会悸动；将几个蛋放在一起加以摇动，蛋黄必集中在其中央；蛋可浮于浓盐水表面。亚里士多德对动物的内脏比对人的内脏的了解更清楚，因为他和希波克拉底一样，似乎都不敢蔑视宗教的禁忌而去进行人体解剖。他认为人类只有8根肋骨，女人的牙齿比男人少，心脏的位置高于肺，司掌五官的是心脏而非脑部 ，脑的功用是冷却血液。最后，他（或是某个令人厌乏的替身）把万物存在的目的的理论引申到令明智的人觉得可笑的地步。“很显然，植物是为动物而创造，各种动物又为人类而存在。”“老天为让我们休息而创造了屁股，因为四足动物站着不觉得累，而人类休息时需要座位。”不过，就连最后这段文字也显示出他是个科学家：他认为人类也是一种动物，因此，想找寻自然的原因来解释禽兽与人类在身体结构上的不同。总之，《动物史》是亚里士多德的力著，也是希腊公元前4世纪科学方面最伟大的著作。生物学方面在20个世纪以后才算有了可与之媲美的成就。
