Средневековье относится к VI-XV векам. Исторически, его можно разделить на два этапа: раннее Средневековье (VI-XV вв.) и позднее Средневековье (XII-XV вв.). С точки зрения истории науки, период с VI по XI и даже по XII век называют вторым этапом первобытной науки.
В этот период наблюдается упадок социально-экономических отношений, связанных с наукой (VI-VIII вв.), и подъем некоторых из них (с IX в. и далее). В этот период в науке не было сделано ни одного значительного естественнонаучного открытия, резко снизился уровень грамотности и просвещения.
В Европе по-прежнему господствовало представление о том, что мир - это "плоская лепешка, накрытая стеклянной крышкой и покрытая морем". В основе средневекового сознания лежало религиозное мировоззрение, в котором интерпретация и оценка всех природных и социальных явлений обосновывалась ссылками на сверхъестественные силы.
В средневековом мировоззрении преобладало оценочное, а не познавательно-рациональное отношение к миру. Доминировал принцип "теология - главная наука" (Teologia sive prima philosophia). В результате элитарная наука была поставлена на службу богословию (в монастырских школах ученики обучались чтению и письму, началам логики, каноническому праву и экзегезе, т.е. толкованию Библии и трудов Отцов). Церковь и инквизиция подавляли инакомыслие. Однако в этот период постепенно накапливались факты и решались практические задачи.
Например, были созданы технологии получения красок, стекла, лекарств, сплавов и различных химических веществ. Алхимия заменила практическую металлургию Древнего Египта и Греции. Горное дело, как и обрабатывающая промышленность, было организовано по цеховому принципу, когда разработка руд осуществлялась товариществами (компаниями) рудокопов.
Сначала руда добывалась в карьерах (месторождениях в болотах и озерах), но по мере их истощения руду постепенно стали добывать в шахтах. Применение способов и методов добычи руды во многом осталось таким же, как и в древности. Для получения мягкого железа (низкоуглеродистого, для сварки) повсеместно использовались сырьевые доменные печи. Сырьевые печи доменного процесса для получения чугуна и стали не могли удовлетворить постоянно растущий спрос.
Был изобретен новый способ: в печь подавался чугун, смешанный с древесным углем, и в процессе его горения железо расплавлялось, а примеси окислялись, причем сначала окислялся углерод. Такой процесс превращения чугуна в железо получил название фришинг (восстановление). По сравнению с сырой продувкой сокращались потери металла из-за шлака, а производительность увеличивалась почти в 100 раз. Когда рабство было отменено, так называемая рабская наука слилась со школьной.
Ремесленные школы (кораблестроение, красильное дело, архитектура и т.д.) не только сохранились, но и возросли. Возникновение ремесленного сословия, оторванного от феодалов, завершилось формированием цеховой системы и городской автономии. Ремесленники объединялись в цеха, создавали собственные школы и системы образования. Практика, оторванная от элитарной науки, породила множество полезных изобретений, таких как упряжь (седла, хомуты, стремена и т.д.), горные машины, водяные и ветряные мельницы, усовершенствование старых замочных мастерских, гончарное и кузнечное дело.
Все это способствовало качественным изменениям в будущем. Развитие таких средневековых областей знаний, как астрология, алхимия и колдовство, также заложило основы будущих экспериментальных естественных наук, таких как астрономия, химия, физика и биология.