阿拉伯人在公元 634 年至公元 750 年间建立了一个西起比利牛斯山脉，东迄中国边境的帝国。在他们征服许多地方以前，他们并不完全是未开化的游牧民族。阿拉伯商人参与了印度乌贾因和埃及亚历山大里亚之间的海上贸易，并大体上垄断了亚丁至印度之间的商业通道。为阿拉伯人创立宗教灵感的先知穆罕默德，据说他本人就做过商人，活动在阿拉伯边区的一些部落，曾参加西罗马帝国和拜占庭帝国军队的行列，从而对西方文化有所知晓。有些阿拉伯人还皈依了基督教，而被任用为拜占庭帝国，特别是叙利亚地方的文职官员。因此，在伊斯兰教兴起以前，许多阿拉伯人就已经接触到西方文化。正因为如此，所以古希腊科学后来就为穆斯林所吸收。

阿拉伯的一个部落倭马亚（ Umayyads ）的一些人曾经是罗马人的外籍辅助部队，他们在公元 661 年整个拿下了叙利亚，并协助大马士革建立了倭马亚哈里发王朝［中国唐代以及唐以后的史书称之为“白衣大食”］。从一开始倭马亚哈里发王朝就接受了希腊文化。他们集中了许多科学家到大马士革来，并早在公元 700 年就在那里建立了一座天文台。但这种希腊化了的阿拉伯人比较缺乏来自宗教热情的毅力，因而在公元 749 年，倭马亚哈里发王朝就为更加虔信伊斯兰教的阿跋斯（ Abbasids ）哈里发王朝取而代之。阿跋斯哈里发王朝［中国史书称之为“黑衣大食”］建都于巴格达。他们接受了所征服国家的文明，变得主要是波斯化而不是希腊化了。为了仿效波斯人于五世纪在钟底沙普儿（ Jundishapur ）设立医学院和天文学院的先例，阿跋斯第二代的哈里发阿尔－曼苏尔（ Al － Mansur ）招罗了许多科学家到巴格达来。印度天文学家曼迦（ Manka ）就为阿尔－曼苏尔于公元 773 年召见过，而印度科学书籍如数学的《悉昙多》和《苏色卢多》与《闍罗迦》当时都译成了阿拉伯文。第三代哈里发诃伦·阿尔－拉希德（ Harun Al － Rashid ）下令翻译了许多希腊的典籍，第四代哈里发阿尔－马蒙（ Al － Mamun ）约于公元 828 年建立了一个名为“智慧之馆”的机构，继续进行这种翻译事业。主持翻译工作的人是景教徒胡那因·伊本·伊舍克（ Hunayn ibn Ishaq ， 约公元 809 － 877 ），他把盖仑的医学著作大部分译为阿拉伯文，同时还翻译了托勒密的天文著作。他的工作为他九十多个门人继续下去。这些人当中主要的有他的儿子伊舍克（公元 910 年卒）和他的外甥胡拜悉（ Hubaysh ），前者翻译了托勒密和欧几里得的著作，后者翻译了希波克拉底和底奥斯可里底斯的著作。

阿尔－马蒙于公元 829 年在巴格达建立了一座天文台，阿尔－法儿干尼（ Al － Farghani ，约公元 850 年卒）曾在那里进行过天文观测，后来就由萨巴人拜星教阿尔－巴塔尼（ Al － battani ，约公元 858 － 929 ）和塔比·伊本·夸儿拉（ Thabit ibn Qurra ，约公元 826 － 901 ）继承了他的工作。上述这些人都来自美索不达米亚的哈兰（ Harran ），在那里，巴比伦的宗教，包括占星术和拜星教在内，还保存在萨巴人的异教传统里。这种异教教派受到了所有美索不达米亚征服者的宽容，一直到十三世纪才为蒙古人所消灭。阿尔－巴塔尼求得的黄道的倾角值和岁差的值，比托勒密算出的更为准确，他还发现了太阳的偏心率在变动着（用现代术语来讲，这就是说地球的轨道是一个经常在改变着的椭圆）。大概也在这个时候，阿尔－花刺子模（ Al － Khwarizmi ，约公元 835 年卒）把印度数目字和印度人的算法介绍到穆斯林国家来，不过他的代数学不及印度人。

穆斯林国家第一个有创见的医药学著作的作者是阿尔－拉兹（ Al － Razi ，公元 865 － 925 ）。他是胡那因的一个门人的学生，曾在巴格达求学并工作过，中世纪西方人把他的名字拉丁化为拉茨（ Rhazes ）。他写了一百多部书，最著名的是《医学集成》，集中收集了当时所知道的古希腊、印度和中东的全部医药知识。他有可能也受到中国医药学的影响，因为在拉兹死后不久的公元 988 年间阿尔－那底姆（ Al － Nadim ）曾在一本著作中提到，一个中国医生曾和拉兹住在一起约有一年之久，这个中国人学会阿拉伯语，并曾把古希腊盖仑一些著作的阿拉伯文译本转变为汉文。看来盖仑对中国医学并没有什么影响，但作为中国医学一个重要部分的切脉术，却在另一个生于波斯布哈拉的有名穆斯林医生和学者伊本·森纳（ Ibn Sina ，公元 980 － 1072 ）的百科全书式著作《医典》中提到。拉兹和伊本·森纳（中世纪西方人称后者为阿维森纳 Avicenna ）并没有发展和改进盖仑的学说，不过在实用方面他们知道的药物要比盖仑多的多。

伊斯兰教国家的炼金术是在九世纪兴起的，其首创人被称为“神秘主义者”扎比尔·伊本·海扬（ Jabir ibn hayyan ），在中世纪西方人把他的名字拉丁化为格伯（ Geber ）。他遗留下来的著作据说是十世纪的一个神秘主义学派“精诚兄弟会”成员们所汇编的。炼金术从来就具有一种“非官方”学术的性质，它一方面和神秘宗教有关系，另一方面也和工匠的化学传统有关系。这种关系在伊斯兰教国家的炼师中尤为显著。正统的穆斯林教派是官方的逊尼派（ Sunni ），而在一般伊斯兰教徒中，广泛流行的则是苏菲派（ Sufi ）的教义学说。苏菲派中较激进的一翼是所谓夸尔马蒂（ Qarmati ），这一教派主张人人平等。他们兴办学校并编纂百科全书，企图通过这样的启蒙工作实现平等的理想。他们特别对工匠感兴趣，伊斯兰教国家中的行会即使不是他们的创立，而是由他们发展起来的。他们在一些城市中开设了“精诚学院”来传布他们的思想。编纂炼金术书籍的人好象就属于巴斯拉的“精诚兄弟会”的。巴斯拉是九世纪苏菲派的诞生地。他们的炼金术著作是他们编纂的百科全书的一部分，全书共五十二卷，其中十七卷都是自然科学。这部著作后被视作异端书籍，被巴格达的正统逊尼派人所焚毁，最后到了十一世纪“精诚兄弟会”也被取缔了。

“精诚兄弟会”反对正统穆斯林教徒从古希腊人那里继承下来的演绎思想方法。“精诚兄弟会”的人把宗教的神秘放在理性之上，并认为这种神秘可通过经验探求而得。历史上炼师们和神秘主义者一向喜欢把人看成是和大宇宙相应的小宇宙，这一理论也是“精诚兄弟会”所主张的，他们并以之作为他们宇宙体系的基础。他们首次详细阐明了把人当作小宇宙或宇宙的缩影所意味着的一切涵义，从解剖学和生理学的各个方面企图找出人与当时所知道的宇宙结构何变化之间的类似之处和相应关系。在化学的特殊领域内，他们把自然界万物分为两大类，即“形体”和“精灵”，这种划分是从人既有“肉体”也有“灵魂”这一比拟来的。他们认为凡易挥发的实体都属于“精灵”，凡不易挥发的实体都属于“形体”。

他们提出一种学说，认为万物特别是金属，都是由水银和硫黄的相互作用形成的。中国和亚历山大里亚的炼金术也有这种学说的萌芽。硫黄的本质是能动的、雄性的、属于火的，这就是中国人的“阳”，也就是相传为亚里士多德所著的《气象学》中所谓的“烟气”；水银的本质则是被动的、雌性的、属于水的，这就是中国人的“阴”，也就是亚里士多德所著的《气象学》中所谓的“潮气”。穆斯林炼师们采用了古希腊的四元素说，并设想改变构成金属的元素的量就可使一种金属转变成另一种金属。在实验方面，可注意的是阿拉伯炼师们使用了天平，并开始用定量方法来研究化学变化过程。他们还知道古希腊人所未发现的化学物质，如矿物酸以及他们名之为“中国学”的硝石。

伊斯兰教国家从中国得来而传给西方的技术之一是造纸术。阿拉伯人于公元 751 年在撒马尔罕与唐人作战时，俘虏了几个中国造纸匠人，他们把造纸术教给了阿拉伯人。伊斯兰教国家第一个纸坊于公元 751 年在巴格达建立。公元 900 年造纸术传到埃及，公元 1100 年传到了西班牙，从西班牙又传到北欧，基督教国家的第一所纸坊于公元 1189 年在法国埃罗建立。

塞尔柱突厥人原来参加阿跋斯哈里发的雇佣军，后来夺取了这个东哈里发国家的政权，而使巴格达在文化上的重要性逐渐衰减。在突厥人统治下，部分的学者如波斯诗人和数学家奥马·伽亚谟（ Omar Khayyam ，公元 1123 年卒）依旧进行工作，他发展了阿尔－花刺子模的数学；后者只研究过二次方程，他却研究了三次方程。另外一些学者则东迁至穆斯林统治下的印度，如波斯人阿尔白鲁尼就定居在当时属于印度（现属于阿富汗）的加兹尼，并写成了他的印度史。可是大部分穆斯林学者都西迁到埃及的开罗，特别是在法提玛（ Fatimid ）哈里发王朝［中国史书称之为“绿衣大食”］的阿尔－哈基姆（ Al － Hakim ，公元 990 － 1020 ）统治时期去的人很多，因为阿尔－哈基姆于公元 955 年建立了一所科学院。

从巴斯拉来到埃及的学者中有以研究光学著称的阿尔－哈金（ Al － Hazen ，公元 965 － 1038 ）。他反对欧几里得、托勒密合其他古人关于眼睛发出光线以观察客体的学说。哈金认为光线来自所观察的客体，而光是以球面形式从光源发射出来的。他对放大镜的实验研究使他接近了关于凸透镜的近代理论。在光的一般折射现象上，他指出托勒密的定律，即在给定的介面上入射角和折射角成正比，只在角小时是正确的。

另外一个在哈基姆统治时期在开罗工作过的人，是天文学家伊本·尤尼（ Ibn Yunis ，公元 1009 年卒）。他汇集了两百年以来天文观察的数据，并根据这些数据制成了“哈基姆星表”，以报答哈基姆对他的知遇。在尤尼之前不久，开罗的阿尔－马苏第（ Al － Masudi ，公元 957 年卒），写了一部百科全书式的博物志，其中首次出现了关于风车的描述。这种风车有垂直的旋转轴并装有船上那样的帆。

在艾优比特苏丹（ Ayyubide Sultans ）王朝取代法提玛哈里发王朝之后，科学研究还继续在埃及进行。犹太哲学家迈蒙尼德（ Maimonides ，公元 1135 － 1204 ）从阿拉伯人占领下的西班牙的科尔多瓦去到埃及，做了艾优比特王朝开国之君萨拉丁（ Saladin ，公元 1174 － 1193 ）的御医。迈蒙尼德主要是哲学家，但他对医学问题颇感兴趣，并对盖仑的学说进行了批判。后期来到开罗的还有一个叫做伊本·阿尔－纳菲（ Ibn al － Nafis ，公元 1210 － 1288 ）的医学家，他从大马士革来开罗主持那西里（ Nasiri ）医院。他对盖仑学说进行了更积极的批判，指出心脏的隔膜很硬，不象盖仑所设想的那样有细孔可以让血液通过。因此，他认为血液必须要通过肺从右心室流到左心室。这样，纳菲就提出了一种血液小循环的理论，但他的学说并未产生什么影响，因为他的著作直到本世纪才被人发现。

第三批穆斯林科学家出现在西班牙。大马士革的前倭马亚王朝被阿跋斯哈里发王朝覆灭之后，倭马亚王朝的一个后裔逃到西班牙，于公元 755 年在安达卢西亚建立了后倭马亚王朝，到了十世纪这个王朝又自称为科尔多瓦哈里发王朝［中国史书也称之为“白衣大食”］。科尔多瓦在公元 970 年建立了图书馆和科学院，不久在托莱多也建立了同样的机构。在此期间，科尔多瓦哈里发王朝的一个御医阿布卡西斯（ Abulcasis ，约公元 1013 年卒）写了一部医学著作，共三十卷，最后一卷是以前穆斯林医书较少论及的外科医学。

西班牙哈里发王朝最早的天文学家是科尔多瓦的阿尔－查尔卡利（ Al － Zarkali ，公元 1029 － 1087 ）。他在公元 1080 年编制了“托莱多星表”，对托勒密的天文体系略加修正，以一个椭圆的均轮代替水星的本轮。西班牙的穆斯林天文学家对托勒密体系颇有微词，因为他们企图建立的是一个符合物质世界实际的宇宙体系。他们深受亚里士多德派思潮的影响，这种思潮在阿维罗伊（ Averro ě s ，公元 1125 － 1198 ）的哲学著作中的到了体现。西班牙反对托勒密学说的人以萨拉戈萨的阿芬巴塞（ Avempace ，公元 1139 年卒）开始，并由格拉纳达的阿布巴克儿（ Abubacer ，公元 1185 年卒）和阿尔白特鲁基乌斯（ Alpetrugius ，约公元 1200 年卒）为其继承者。他们反对托勒密的本轮假说，理由是行星必须环绕一个真正物质的中心体，而不是环绕一个几何点运行的。因此他们就以亚里士多德所采用的欧多克斯同心圆体系作为他们的基础，企图搞出一个在物理学上讲得通的宇宙体系。但是他们在这方面并未获得成功，因为欧多克斯过去也没能解释行星的前进和逆行，而现在需要解释的天体的运动要多得多而且更加复杂了。

科学在西方哈里发王国的兴盛时期，恰好是在基督教徒侵入穆斯林西班牙之前不久。但在基督教徒所占领了的一些城市里，特别是在公元 1085 年被攻克的托莱多，穆斯林科学仍旧很发达，因此当时西班牙就成了古代东方科学传入西方的一个主要通道。虽然西班牙并没有把许多实用的技术传到欧洲，但中国的造纸术确实是由这条通道传到西方的。在蒙古人入侵欧洲以前，穆斯林好象并不知道中国有火药和火炮，中国的印刷术他们也知道得相当晚。波斯学者阿尔－巴那卡提（ Al － Banakati ）约在公元 1200 年才首次提到中国的印刷术；公元 900 年至公元 1350 年间在埃及才首次刻板印刷书籍。

蒙古人在东方灭了南宋并在西方征服了东哈里发王国以前，比起早期的阿拉伯人来是更未开化的民族，但是他们后来却达到了他们所征服的国家的文明水平。蒙古远征完成以后，东西方的交往就比以前更加畅通无阻了。马可·波罗（ Marco Polo ，公元 1254 － 1324 ）能够去中国，并在元朝的盐运署担任要职，而中国人玛尔谷·牙哈巴剌哈（ Marco Yahaballaha ，公元 1244 － 1317 ）还于公元 1281 年到了西方做了警教（亦即基督教聂斯脱利派）的总主教。

蒙古入侵中国是由成吉思汗公元 1214 年开始的。在公元 1233 年蒙古大将速不台攻下汴京（今开封）以后，缴获了中国的一个军火库，他赦免了那些制造军火的中国人，使他于公元 1235 年远征欧洲时能用到火药和榴弹，或许还用了火炮。所以火药和火炮可能是由蒙古人带进西方的。关于中国印刷术的设想大概（而不是技术上的细节）也很可能是这样传入欧洲的，因为在蒙古第一次西征以后不久，中国已有的用木板印刷的纸牌也就在欧洲出现，一般都认为这个玩意儿来自东方。差不多与此同时，欧洲也出现了独轮车和铸铁方法，不过这些可能是在欧洲自行发展起来的。作为一种回礼，眼镜和经过蒸馏的烧酒也通过蒙古人于十三世纪传入中国。

蒙古人把中国文明几乎全盘接受过来，利用了原有的官僚士大夫机构，但是让一些“色目人”或外国人象马可·波罗那样，担任教高的职位。蒙古人在北京设立了一座天文台，在那里工作的有中国人，也有从西方来的穆斯林科学家。当时所制造的一些天文仪器，例如浑天仪和挂在墙上的象限仪现仍保存在中国。在巴黎，现在还藏有一本扉页上有汉字也有阿拉伯字的著作，表明这是公元 1362 年由撒马尔罕的阿本·啊哈马（ Abn Ahmad ）所编制并进呈元朝皇帝的一份太阴表。

在西方，成吉思汗的孙子旭烈兀汗于公元 1258 年攻下了巴格达，结束了东方的阿跋斯王国。旭烈兀汗在阿塞拜疆地区，大不里士之南的马腊格（ Maragha ，今属伊朗）建立了一座天文台，并任命他的首相同时也是天文学家的纳索埃丁（ Nasir ed － Din ，公元 1201 － 1274 ）指导这个天文台的工作。在马腊格还设立了一个藏有 400 ， 000 卷书籍的图书馆，并延聘了一些远从中国和西班牙来的天文学家襄理天文台的工作，其中有安达鲁西亚的阿尔－马格里比（ Al － Maghribi ）和中国人傅曼齐（音译）前者写过一部关于中国人和维吾尔人的历法和纪年法的著作。后来经过十二年的经常天文观测，纳索埃丁和他手下的天文学家制订了“伊儿汗（ Ilkohan ）星表”。在公元 1294 年间大不里士印刷了一批有汉字和阿拉伯字在上面的纸币，过后没有几年波斯医生拉希得丁（ Rashid al － Din ，公元 1247 － 1318 ）就写了关于中国印刷术的详细说明。最后，在公元 1420 年跛子帖木儿（ Tamerlane ）的孙子乌鲁贝格（ Ulugh Beigh ，公元 1394 － 1449 ）在撒马尔罕建立了一座天文台，这是鞑靼人的科学所发出的最后光辉。天文学家在这里重新测定和描绘了星辰的位置，补充和改正了古希腊希帕克的一些缺点和错误，可以说代表了十六世纪第谷·布拉赫以前的最准确的天文观测。