Упадок государственности в обширной Римской империи сказался на развитии римской науки и культуры. Еще в I веке до н. э. начала зарождаться идея христианства, а с торжеством этой религии естествознание медленно возвращалось к идеализму. Созерцательно-магические тенденции особенно ярко прослеживались в поздней античной астрономии, впитавшей в себя два противоположных направления. С одной стороны — достижения вавилонской математической астрономии, с другой — эллинская астрология. Таким образом, придворные римские астрологи начала тысячелетия не утруждали себя наукой, ограничиваясь составлением гороскопов.
Период поздней Античности характеризуется ожесточенной борьбой философских школ Демокрита и Платона, отстаивавших, соответственно, материалистические и идеалистические взгляды. В медицине подобная двойственность проявилась в деятельности великого медика Галена. Философские «шатания», свойственные римской науке эпохи империи, отражены в работах древнегреческого ученого Клавдия Птоломея (90 — 160 годы). Создатель учения о геоцентрическом движении планет одновременно являлся астрологом, изучавшим влияние небесных тел на человека, континенты и природу.
Учение Птолемея подробно изложено в его основном произведении — астрономической энциклопедии, известной под арабским названием «Альмагест». Здесь приведены сведения по тригонометрии, дано решение сложных математических задач. Ученый разработал стройную математическую теорию движения планет вокруг неподвижной Земли, что позволило вычислить их положение на небосводе. Вкупе с идеей движения Солнца и Луны она составила Птолемееву систему мира.
В трактате «Тетрабиблис», целиком посвященном астрономии, автор поставил вопрос: какое знание достижимо астрономическими средствами и как далеко оно простирается? В заключение размышлений о влиянии Солнца на Землю Птолемей сделал интересный вывод: «…бросаемые науке упреки в неспособности к предсказанию, хотя и звучат вполне правдоподобно, лишены оснований. Ошибки тех, кто в своей практике не слишком строго следует наставлениям, привели ко всеобщему убеждению, что даже сбывшиеся предсказания зависят от случая, а это неверно. Ибо такого рода случаи свидетельствуют о бессилии, но не самой науки, а тех, кто эту науку практикует».
Автор «Тетрабиблиса» пытался оправдать ложные воззрения придворных астрологов, сравнивая их прогнозы с врачебными ошибками. «Ведь и с философией дело обстоит точно так же, — утверждал Птолемей, — нам не следует лишать ее своего внимания по той причине, что среди тех, кто занимается ею, встречаются люди недостойные… Нам не следует отвергать все предсказания по той лишь причине, что они иногда бывают неверными. И подобно тому, как мы не усматриваем ничего ошибочного в действиях врача, который, осматривая больного, говорит и о самой болезни, и об особенностях его характера, в нашем случае мы не должны возражать против астрологов, берущих за основу вычислений родовую принадлежность, страну, воспитание или какие-нибудь другие из имеющихся случайных качеств».
Римская империя прославилась высоким уровнем военной медицины. Беспрерывные завоевательные войны требовали постоянной армии, а войска, в свою очередь, нуждались в профессиональных полевых врачах. Согласно указу сената, в каждом легионе на 1000 солдат имелось 4 хирурга; без медика не мог выйти из гавани ни один корабль. Полковой медик снабжал воинов обязательным перевязочным материалом, учил пользоваться бинтами во благо себе и раненым товарищам. Постепенно в войске сформировались санитарные команды, состоящие из 8 — 10 человек.
Физически здоровые, крепкого телосложения санитары называли себя deputati, что буквально означает «посланец». Каждому депутату полагалась лошадь и седло со стременами на одну сторону. Работая за линией огня, санитары возили с собой фляги с водой, подбирали раненых, по необходимости делая первую перевязку. За каждого спасенного воина они получали золотые монеты.
С поля битвы раненых отправляли в ближайший город (военный лагерь), где устраивались госпитали. Количество полевых лечебниц также определялось законом: по одному на 3–4 легиона. Обслуживали раненых профессиональные врачи, экономы, инструментарии и санитары. В обязанности инструментариев входило наблюдение за количеством и чистотой инструментов, они отвечали за наличие лекарств и перевязочных материалов. Санитары набирались из рабов. Их труд использовался для ухода за больными, а также для уборки помещений. Во времена расцвета империи создавались лечебные учреждения, где невольников лечили медики-рабы. Все же это было исключением: как правило, рабов не лечили, а отправляли умирать на остров Бартоломея. Если кому-либо посчастливилось выздороветь, то он по указу императора Клавдия получал свободу и мог отправляться на родину.
С падением Западной Римской империи в 476 году закончилась история Древнего Рима. Культура Средневековья основывалась на достижениях Греции и Рима. Бесценные знания предшественников легли в основу динамичного развития не только европейской, но и всей мировой науки.