Ботаника была еще одной областью, в которой великолепно разбирался Леонардо. Желание точно изображать на своих картинах разные виды трав и деревьев привело Леонардо к изучению разнообразия растительного мира. Благодаря всепоглощающему желанию разгадать тайны трав и цветов Леонардо совершил ряд важных открытий в области физиологии растений. Он был первым, кто определил, что камбий – тонкий слой, лежащий непосредственно под корой, одна из важнейших частей растения. Кроме того, он выяснил, что древесный сок дерева выполняет ту же функцию, что и кровь у животных, то есть доставляет питательные вещества и выводит отходы. Леонардо детально описал филлотаксис – сложную закономерность расположения листьев на стебле растения. Он в одиночку основал дендрохронологию, когда понял, что по древесным кольцам можно определить возраст растения. Более того, сравнивая толщину разных колец, Леонардо правильно предположил, что по ним можно судить о температурных и климатических условиях каждого года.
Помимо всего прочего Леонардо изучал зарождение человеческой жизни. Он препарировал матку недавно усопшей беременной женщины и тщательно зарисовал положение плода в ее утробе. Он определил, что именно пуповина является источником питания зародыша, и признал, вопреки общепринятым представлениям того времени, что «семя матери имеет влияние на зародыш, равное с семенем отца». (Для представителя крайне патриархального общества это был очень смелый вывод.) Интересуясь эмбриологией, Леонардо препарировал и других умерших беременных животных, отмечая темп роста плода. Эти исследования дают ему право называться первым в истории эмбриологом.
Первым, кто диагностировал атеросклероз, тоже был Леонардо. Он ухаживал за больным стариком, который умер у него на глазах. Тогда сразу же Леонардо провел первое в истории вскрытие современного типа, обнаружив, что у умершего вся аорта забита бляшками. Леонардо совершенно верно определил, что непосредственной причиной смерти было снижение кровотока вследствие уменьшения диаметра артерии. Этот случай правильной диагностики благодаря вскрытию трупа дает нам все основания считать да Винчи основоположником патологической анатомии. Поскольку Гиппократ и другие классические медики ставили диагноз только на основе симптомов и физического состояния пациента, маловероятно, чтобы кто-то из них проводил вскрытие для определения причины смерти.