Aristoteles uskoi kuitenkin, että 540-luvulla atomistit luokittelivat eläimet ja kasvit puhtaasti fysikaalisilla termeillä, mutta se toistui säännöllisesti biologian historian aikana. Hippokrateen ja hänen seuraajiensa lääketieteellisillä teorioilla, erityisesti humorismilla, oli kuitenkin pysyvä vaikutus. Filosofi Aristoteles oli klassisen antiikin aikojen vaikutusvaltaisin elävän maailman oppine. Vaikka hänen varhainen työtään luonnontieteessä oli spekulatiivinen, Aristoteleen myöhemmät biologiset kirjoitukset olivat enemmän empiirisiä, jotka keskittyivät biologiseen syy-yhteyteen ja elämän monimuotoisuuteen. Hän teki lukemattomia luonnonhavaintoja, erityisesti hänen ympärillään olevien kasvien ja eläinten ominaisuuksia ja tapoja, joihin hän omisti huomattavan huomion.
Theophrastus