Дальнейшее развитие средневековой науки в Европе невозможно понять без учёта влияния арабской, мусульманской культуры. В VII в. возник ислам – третья мировая религия, образовался арабский халифат, охвативший древние центры культуры. В IX - XII вв. арабо-мусульманская культура ассимилировала греческую науку. Арабы завоевали и Александрию, центр греческой науки, и Среднюю Азию, знакомую с наукой Индии и Китая. В результате образовался новый сплав античной и восточной науки. На протяжении нескольких веков наука и философия в арабском халифате пользовались большой свободой. Арабские учёные начали ассимиляцию греческой науки и философии примерно с середины VIII в. В Дамаске и Багдаде по повелению халифов были созданы научные центры уже в VIII—IX вв., многочисленные греческие рукописи были переведены в них на арабский язык. После «эпохи переводов», в IX в., начинается самостоятельное развитие арабской науки. Наряду с духовными учебными заведениями, медресе, были созданы и университеты: в VIII в. - в Кордове и Багдаде, в X в. — в Каире. От арабов средневековая Европа узнала и китайские изобретения (бумагу, компас, порох), и индийскую десятичную систему счисления, и алхимию с астрологией.
После того, как мусульманские учёные познакомились с греческой философией, началось философское обсуждение основных богословских проблем – возникло мусульманское богословие, в котором с самого начала, с периода переводческой деятельности, боролись несколько различных направлений. Они расходились между собой в решении таких проблем, как допустимость иносказательного (не буквального) истолкования текста Корана, антропоморфизм в понимании Аллаха, совместимость свободы воли со всемогуществом Аллаха и предопределением и т.д. Наряду с ортодоксальным мусульманским богословием в IX-XII вв. развивался арабский перипатетизм (аристотелизм), скептически относившийся к Корану, в большей мере опиравшийся на разум и научное знание. Его основоположник, Аль-Кинди (IX в.), «философ арабов», написал более двухсот трактатов по метафизике, логике, этике, математике, астрономии, музыке, медицине, о различных ремёслах и большое число комментариев к античным философам и учёным. На работы Аль-Фараби, «второго учителя» (после Аристотеля), опирался известный философ и врач Авиценна (Ибн-Сина), который имел и ряд математических работ. Последний выдающийся арабский аристотелик, Аверроэс (Ибн-Рушд, XII в.) знаменит своими обширными комментариями к сочинениям Аристотеля. Он стремился к синтезу аристотелевской философии и ислама, различая уровни и ступени понимания Корана, соответствующие способностям человека. Аверроэс – один из авторов теории «двойственной истины»: буквальный смысл Корана предназначен для простых людей, его цель – не познание, а поступки, праведная жизнь. Познания сущности Бога и мира надо искать в философии (науке): её содержание и скрытый смысл Корана совпадают. Поэтому учёный не должен бояться «противоречия» между наукой и буквой Корана.
После падения Римской империи центр математических исследований перместился на Восток – в Индию, Китай, Среднюю Азию и Ближний Восток. Индийский способ записи чисел, дробей и действий с ними дошёл до нас через арабов – именно в том виде, как в наших современных учебниках. Индийская, вавилонская и греческая наука соединились в средневековой арабской математике. В Багдаде в IX в. жил Мухаммад Бен Муса по прозвищу Аль-Хваризми, в латинской транскрипции – Алгоритмус, написавший первый арабский трактат по «ал-гебре». Он же написал книгу об «индийском счёте», которую перевёл на латинский язык в XII в., возможно, монах Аделяр. Из этого трактата и вошли в европейскую науку индо-арабские цифры. Арабскому учёному Джемшиду Ал-Каши принадлежит честь быть первооткрывателем идеи десятичных дробей, вновь «открытых» Симоном Стевином лишь в XVI в. При построении всемирно ивестных мечетей использовались достаточно сложные математические расчёты.
В раннем средневековье естественные науки достигли высшего уровня именно в арабской, а не в христианской культуре. В механике арабские учёные следовали Аристотелю и Архимеду, в астрономии - Птолемею. В результате арабских завоеваний с VII по XII вв. существовала единая арабо-греко-египетская наука о превращении и свойствах веществ, получившая арабско-египетское название «ал-химийя». Основным её теоретическим представлением было учение о связи семи небесных светил и семи металлов: Луна – серебро, Меркурий – ртуть, Венера – медь, Солнце – золото, Марс – железо, Юпитер – олово, Сатурн – свинец. Основная цель «алхимика» – получение золота. Самый знаменитый арабский алхимик – Джабир ибн Хайян (721-815). Он полагал, что все семь металлов можно получить соединением ртути и серы. Для получения золота из них нужен ещё некий «сухой порошок», «ксерион» (греч. – сухой), или, по-арабски, «ал-иксир», который и получил позднее в Европе название эликсира жизни, или философского камня, который не только делает из серы и ртути золото, но и излечивает все болезни и даёт бессмертие (аналогичные идеи можно найти в китайской традиции «даосской алхимии»). Аль-Рази добавил ещё один «принцип» (начало) алхимии – соль. Ртуть – начало «металличности» веществ, сера – принцип горючести, соль – принцип твёрдости (и растворимости).
Хорезмийский учёный Абу Райхан Мухаммед ибн Ахмед ал-Бируни (X-XI вв.) был выдающимся математиком, физиком и астрономом. Используя квадрант диаметром 7,5 м, он определял, например, высоту светил с точностью до двух угловых секунд. Длину одного градуса земной окружности он определил в 111,6 км (современное значение – 111,1 км). Он владел методами определения широты и долготы, сделал замечательно тонкие наблюдения изменения цвета Луны во время затмения и солнечной короны во время полного солнечного затмения. Он написал также трактат по минералогии, в котором с высокой точностью указывает найденные им удельные веса минералов и металлов. Аналогичные таблицы удельных весов в Европе сумел составить лишь основоположник научной химии Лавуазье в конце XVIII в. Метод определения удельных весов Ал-Бируни выдающийся русский физик О.Д.Хвольсон считал даже в 1923 г. вполне современным. Работы ал-Бируни показывают, что он проводил многочисленные, тщательные, хорошо продуманные опыты, сопровождаемые возможно более точным измерением.
Современник ал-Бируни, выдающийся ученый Абу Али ибн ал-Хайсам из Басры (965—1038/39), известный в Западной Европе под именем Альхазен, сделал первый шаг вперёд в развитии оптики после Птолемея. Он был, по мнению некоторых историков науки, наиболее выдающимся физиком всего средневековья. Его капитальный труд «Сокровище оптики» дошел до нас в латинском переводе, изданном в Базеле в 1572 г. При помощи ряда искусно поставленных опытов он показал ошибочность платоновской теории «лучей зрения», исходящих из глаз и как бы «ощупывающих» тела. Он экспериментировал с камерой-обскурой, знал анатомию глаза, рассматривал отражение света в плоских, сферических, цилиндрических и конических зеркалах, изучал преломление света, уточнил измерения Птолемея, разработав свой метод изучения углов преломления, изучал движение падающего тела, пытался определить высоту атмосферы по продолжительности сумерек и т.д. Роджер Бэкон (XIII в.) в своих Opus'ах в изложении оптических вопросов следует Альхазену.
Об уровне развития механики, статики и гидростатики свидетельствует «Книга о весах мудрости» Абд ар-Рахмана ал-Хазини (XII в.), ученика Омара Хайяма (Омар ибн Ибрахим ал-Хайям), написанная в 1121 г. и дошедшая до нашего времени в целости и сохранности. Автор описывает несколько конструкций весов для взвешивания в воздухе и в жидкостях. Весы изготовлялись достаточно сложные и с большой тщательностью. Аль-Хазини знает о зависимости веса от плотности и температуры среды и от высоты над уровнем моря (изменяется плотность воздуха). Он использует законы гидростатики Архимеда для определения примесей в сплавах, чистоты золота. Даёт таблицу удельных весов для 50 веществ, в том числе золота, серебра, ртути, меди, железа, олова, свинца, латуни, сапфира, рубина, изумруда, горячей и ледяной воды, морской воды, оливкового масла, молока, крови и т.д. Причём удельный вес ртути, например, он определил точнее, чем Бойль в 1627 г.