Після смерті Олександра Македонського період до завоювання Греції та Близького Сходу арабами називається періодом еллінізму, коли відбулося взаємодія грецької і східної культур. Центр науки і культури перемістився в Олександрії (Єгипет). Протягом трьох століть до н. е. Олександрійська бібліотека і музей (засновані в царювання Птоломея II) були центром науки для багатьох видатних вчених Греції. Хоча під час пожежі бібліотека загинула, але до наших днів все ж дійшли невеликі фрагменти робіт Герофіла і Еразістрата. Крім того, їх дані цитуються у працях Галена, Руфія, Цельса і інших стародавніх вчених.
Герофил (304 р. до н. е..) був першим греком, який розкривав трупи. У своїй роботі «Анатомика» він намагався вперше узагальнити дані з анатомії людини, тому Герофіла вважають творцем анатомії як науки. Він більш детально описав головний мозок, оболонки мозку з синусами і судинами. За його даними, мозок представляє центр розумової діяльності. Він провів диференціацію нервів і сухожиль, артерій і вен, шлунка і кишечника, описав передміхурову залозу, встановив дихальну функцію діафрагми. Філософське мислення Герофіла було засновано на вченні про чотири рідини - «соках організму; він розрізняв чотири сили організму: перша, що живить - в печінці, друга, зігрівальна - в серце, третя, мисляча - у головному мозку, четверта, ощущающая - в нервах.
Эразистрат (350-300 рр. до н. е.) дотримувався атомической теорії будови матерії, відкидаючи вчення Гіппократа про рідинах. Розкриваючи трупи і проводячи живосечение злочинців, він розділив нерви на рухові і чутливі, описав мозочок, звивини головного мозку. Эразистрат перший показав, що рухові корінці спинного мозку відповідають за роботу м'язів, а задні - сприймають відчуття.
До I століття н. е. Олександрія як центр науки і культури надає великий вплив і на інші країни Європи, Азії та Сходу. Після вигнання Ф. Птоломеєм багатьох вчених з Олександрії Рим став для них не лише притулком, але й центром наукової думки. Хоча в цей час інтерес до будови людини значно ослаб у зв'язку з забороною розтинати трупи, римський лікар Руфій (I століття н. е..) таємно розкривав трупи і навчав анатомії своїх учнів. Він склав для початківців перелік назв частин тіла людини, перший описав частковий перехрест зорових нервів, встановив, що функція нервів залежить від функції головного мозку.
Ще більший вклад у розвиток анатомії зробив Марін (100 р. н. е); він написав близько 20 анатомічних творів, але, на жаль, їх оригінали втрачені. Їм були детально вивчені м'язи, створено вчення про сімох парах нервів, відкриті піднебінний, слуховий, лицьової і голосові нерви, залози кишкової трубки. Передбачається, що навіть анатомічні твори Галена були створені на основі матеріалів Марина.
 Клавдій Гален (130-200) |
Видатним лікарем Стародавнього Риму був Гален (130-200 рр. н. е..), який по своїй величі і значення може зрівнятися з Аристотелем. Гален народився і помер в Пергамі. Під керівництвом батька-архітектора він вивчав математику, філософію і астрономію, потім навчався медицині. Протягом 7 років подорожував по Палестині, до берегів Малої Азії і Олександрії. В Олександрії Гален зібрав великий матеріал з анатомії тварин і людини. Узагальнивши роботи своїх попередників, він зберіг для поколінь їхні імена та здобутки. Повернувшись на батьківщину, Гален зайнявся лікарською практикою серед гладіаторів. На 38-му році життя він переїжджає в Рим, де під заступництвом Марка Аврелія займається медициною і пише багато праць. Гален мав багатосторонніми знаннями, і його роботи становлять енциклопедію у всіх областях знань того часу. З 434 праць Галена відомі 83 твори по медицині. Анатомія для Галена не становила точної основи медицини, так як справжнього уявлення про будову людини у нього ще не було. Вивчаючи анатомію на трупах і ранах гладіаторів, а головним чином на тварин, узагальнивши не завжди точні анатомічні дані інших лікарів, Гален допустив великі неточності в описі будови людини. Тим не менш він дав найдокладніше систематизований опис всіх досліджуваних їм анатомічних структур. Гален вірив у бога; його теологічні погляди на медицину розвинулися під впливом вчення Платона і Аристотеля. Праці Галена були визнані середньовічної християнської церквою непогрішними і протягом наступних 13 століть служили посібниками для підготовки лікарів. Головна праця Галена «Про призначення частин людського тіла» був перекладений на російську мову в 1971 р.