古代动物学从未再度升至亚里士多德的《动物史》所达到的水准。也许由于大家同意的分工，他的承继者泰奥弗拉斯托斯写了一篇古典论文《植物史》（The History of Plants），及另一篇更偏重理论的《植物的本原》（The Causes of Plants）。泰奥弗拉斯托斯爱好园艺，对其论题知道得很清楚。他在许多方面比他的老师更精通学理，对事实更谨慎，说明也更有条理。他曾说，未经分类的书就像无缰之马一样不可靠。他将一切植物分类为乔木、矮树、灌木及草本，并将各种植物区分为根、茎、枝、细枝、叶、花、果——这种区分法沿用到1561年才被修正。他写道：“植物各部分都能发芽，因为各部分都有生命……植物发芽的方法如下：从种子、根、断口、桠、枝、切块或茎本身皆可自然发芽。”他对植物的有性生殖没有清晰的概念，只有无花果树及枣椰树是例外。他描写这两种树的授粉与受精时，采用了巴比伦人的说法。他曾讨论植物的地理分布、工业用途及最利于其健康生长的气候情况。他曾研究500种植物的各种详情，其所达到的精细准确度，在没有显微镜的时代，实属惊人。他在很多方面都是自然主义者，坚决否定了当时对植物某些奇怪现象的超自然解释。他有科学家追根究底的好奇心，也不认为以哲学家的身份去撰写专文，讨论石头、矿物、天气、风、疲劳、几何学、天文学及苏格拉底之前希腊人的物理学理论会有损他的尊严。据萨登（Sarton）说：“如果没有亚里士多德，这个时代当已被称为泰奥弗拉斯托斯的时代了。”
泰奥弗拉斯托斯的第九本“书”摘记希腊人所知植物的药性。他在一段描写中暗示了麻醉剂：“白藓是对妇女分娩特别有用的植物，据说可使生产顺利，或免除痛苦。”也许因为复杂的都市文明中新奇而增多的疾病，这个时代的医药曾有迅速的进步。希腊人对埃及医药学问的研究促进了新的发展。托勒密王朝对此极有帮助，他们不仅准许解剖动物及人的尸体，并且将已判刑的罪犯交出来以供活体解剖。在这样的鼓励之下，人体解剖变成了一项科学，而将亚里士多德所说的许多误谬之见大体消除了。
卡尔西登人希罗菲卢斯（Herophilus）于约公元前185年在亚历山大城工作时，解剖了人的眼睛，并曾提了关于视网膜及视神经的良好报告。他解剖了脑，曾描述大脑、小脑及脑膜，使后世以他的名字作为希罗菲卢斯窦汇（torcular Herophili） 的命名，而使脑恢复了“思考之宫”的荣誉地位。他了解神经的功用，将它们区分为感觉神经与运动神经，并将脑神经与脊髓神经分开。他分辨出静脉与动脉的不同，看出动脉的功用是将血液由心脏输往全身各部，实际上是在哈维（Harvey）之前19个世纪即已发现血液的循环。他采取了柯安（Coan）医生普拉克萨戈拉的建议，将诊脉列入诊断方法之中，并用水钟测量脉搏的次数。他曾解剖并描述卵巢、子宫、精囊及前列腺，研究了肝脏及胰脏，并订立至今仍沿用的十二指肠的名称。希罗菲卢斯写道：“若无健康，科学与艺术将一无表现，长处将无从施展，财富将毫无用处，辩才将虚弱无力。”
依我们现在所能作的评判，希罗菲卢斯是古代最伟大的解剖学家，而埃拉西斯特拉图斯（Erasistratus）是最伟大的生理学家。埃拉西斯特拉图斯生于塞俄斯，求学于雅典，然后于公元前258年在亚历山大城开业行医。他比希罗菲卢斯更为小心地分辨大脑与小脑，曾用活的动物做过许多实验，以研究大脑的运作情形。他描述并且解释了会厌软骨、肠系膜的乳糜管、心脏主动脉瓣及肺动脉瓣等组织的功能。他曾有一些关于新陈代谢的概念，设计了一具粗略的呼吸热量测定计。埃拉西斯特拉图斯说，每一器官皆经由3种路线——动脉、静脉、神经——与其他组织相通。他曾以自然的原因去解释一切生理现象，不承认与神秘实体有任何关系。他抛弃了希波克拉底的体液说——这是希罗菲卢斯所认可的。他认为医学是借卫生以事预防，而非借疗法以行医治。他反对经常吃药与放血，主张依靠有规律的饮食、沐浴及运动。
这些人物使得亚历山大城成为古代医学世界的“维也纳”。在塔拉斯、米利都、艾菲索斯、帕加马及锡拉库萨等地也有大的医药学校。许多城市都有市立的医疗组织，这些雇用的医生所得薪水并不很高，但对病人无分贫富或奴隶与自由人，皆一视同仁，随时不顾危险投入工作中，所以非常受人尊敬。米利都人阿波罗尼奥斯免费为附近岛屿的人们治疗瘟疫。当科斯所有的医生染上了他们曾力事防治的传染病时，邻近城市的医生都前往相助。大希腊时代的医生曾收到许多由地方政府颁发以表示感谢的公告。虽然古典的笑话常奚落唯利是图的庸医，这种伟大的职业却维持了极崇高的道德水准，这也是从希波克拉底传下来的最珍贵的遗产。
