Поряд з принципово різною за своїм характером впливом соціально-економічних факторів в умовах імперіалізму і соціалізму медицина у всьому світі випробувала на собі благотворний вплив технічного прогресу і успіхів природознавства 20 столітті.
Найбільш значним результатом впливу технічного прогресу стало виникнення низки нових галузей медицини. У зв'язку з розвитком авіації на початку століття зародилася авіаційна медицина. Її основоположниками були в Росії Н. А. Рынин (1909), у Франції Р. Мулинье (1910), в Німеччині Е. Кошель (1912). Розпочаті в СРСР у 1949 р. медико-біологічні дослідження при польотах на ракетах у верхні шари атмосфери, запуск в космос першого в світі супутника з собакою Лайкою і польоти людини на космічних кораблях призвели до виникнення і розвитку космічної біології (див.) і космічної медицини (див.). Бурхливий розвиток природознавства і техніки позначився на розробці методів дослідження і апаратури, застосовуваних у медичній науці і практиці. Істотні удосконалення були внесені в мікроскопічний метод дослідження. У 1911 р. російський ботанік М. С. Колір поклав початок застосування люмінесцентної мікроскопії (див.) в біології. Радянський вчений Е. М. Брумберг в 1939-1946 рр. удосконалив ультрафіолетову мікроскопію. У 1931-1932 рр. М. Кнолль і Е. Руська (Німеччина) одночасно з В. К. Зворикіним (США) створили електронний мікроскоп, що володіє великою роздільною здатністю і дозволяє візуально вивчати віруси, бактеріофаги, тонка будова речовини. В СРСР роботи по створенню електронного мікроскопа почалися в 30-ті роки. У 1940 р. побудований електромагнітний електронний мікроскоп. Надалі був налагоджений серійний випуск електронних мікроскопів. Винахід і удосконалення електронного мікроскопа в сполученні з розробкою техніки приготування зрізів товщиною до однієї сотої мікрона зробили можливим використання збільшень в десятки і сотні тисяч разів (див. Електронна мікроскопія).
Оптичні прилади знайшли застосування в клінічній практиці. Швед А. Гульстранд (1862-1930) запропонував більш досконалу оптичну техніку, в тому числі біомікроскопію живого ока за допомогою щілинної лампи (1911). У лікувальних цілях та для корекції зору стали використовувати контактні скла і телескопічні окуляри.
Величезний вплив на медицину надала рентгенологія, що розвинулася в 20 столітті в самостійну галузь медицини. У нашій країні найбільший внесок у розвиток рентгенології зробили М. І. Неменов (1880-1950) і С. А. Рейнберг (1897-1966). Діагностичне значення рентгенівських променів було розширено введенням контрастних речовин (рентгенологічне дослідження шлунково-кишкового тракту з контрастною масою, вентрикулографія, бронхографія, ангіокардіографія). Незадовго до другої світової війни був розроблений метод виробництва пошарових рентгенівських знімків - томографія (див.), а в останні роки створена флюорографія (див.) - методика масових рентгенології, досліджень, що одержала широке поширення в СРСР.
Великий вплив на медицину зробило відкриття у 1896-1898 рр. французькими вченими А. Беккерелем, П. Кюрі і М. Кюрі-Склодовської природної радіоактивності і подальші дослідження в області ядерної фізики; вони зумовили розвиток радіобіології (див.) - науки про дію іонізуючих випромінювань на живі організми. У 1904 р. російський вчений Е. С. Лондон (1868-1939) вперше застосував у біології ауторадиографию і опублікував першу в світі монографію з радіобіології (1911). Подальші дослідження привели до виникнення радіаційної гігієни (див.), радіаційної генетики (див.) та застосування радіоактивних ізотопів в діагностичних і лікувальних цілях (див. Променева терапія, Радіоізотопна діагностика).
Величезний вплив на медицину зробило відкриття в 1934 р. подружжям І. та Ф. Жоліо-Кюрі штучної радіоактивності (див.). Завдяки відкриттю фізиками стабільних та радіоактивних ізотопів різних елементів, які можна було включати до складу білків, жирів, вуглеводів, нуклеїнових кислот та інших сполук, був розроблений і впроваджений у медицину ізотопний метод мічених атомів. Радій і радіоактивні препарати стали застосовуватися в останні десятиліття для лікування різних захворювань, особливо злоякісних пухлин, що значною мірою сприяло успіхам онкології.
Революціонізував медичну науку широке впровадження електроніки в експериментальну медицину. Були досягнуті значні успіхи в галузі електрофізіології. Сконструйований в 1903 р. голландським электрофизиологом Ст. Эйнтховеном (1860-1927) струнний гальванометр поклав початок сучасному электрокардиографическому методом вивчення фізіології і патології серця.
A. Ф. Самойлов (1867-1930) удосконалив струнний гальванометр (1908) і одним з перших у світовій фізіології застосував його для вивчення діяльності кістякової мускулатури і складних рефлекторних актів. А. Ф. Самойлов і B. Ф. Зеленін заклали основи електрокардіографії (див.) в СРСР.
Реєстрація електричних проявів діяльності мозку за допомогою струнного гальванометра дозволила Ст. Ст. Правдіч-Неминскому (Росія) створити першу класифікацію потенціалів електричної активності (1913). Ці дослідження, а потім труди Р. Бергера (Німеччина), вперше описав у 1929 р. альфа-ритм головного мозку людини, що з'явилися початком електроенцефалографії (див.). В подальшому були створені електронні підсилювачі і реєструють багатоканальні системи (электроэнцефалоскопы), дозволили наочно вивчати динаміку електричних процесів у головному мозку.
З застосуванням радіоелектроніки були створені принципово нові методи вимірювання та реєстрації ступеня насичення крові киснем (оксиметрия і оксиграфия), діяльності серця (динамокардиография, баллістокардіографія) та ін. Розроблена в СРСР в останні роки радиотелеметрическая методика дозволила вести з Землі регулярні спостереження над диханням, серцевою діяльністю, кров'яним тиском та іншими функціями організму радянських космонавтів під час польотів на космічних кораблях.
З розвитком електроніки в медицину прийшли кількісні математичні методи, що дозволяють точно і об'єктивно обчислювати перебіг біологічних явищ. Спільними зусиллями представників таких донедавна далеких одна від одної галузей знання, як фізіологія і математика, автоматика і психологія, була створена і отримала широке поширення кібернетика (див.) - наука про загальні закономірності управління і зв'язку, що лежать в основі діяльності найрізноманітніших керуючих систем. В результаті фізіологія і медицина отримали можливість «моделювання» життєвих процесів і експериментальної фізичної перевірки припущень про механізми фізіологічних реакцій. Використання принципів кібернетики в медицині призвело до створення ряду складних автоматичних систем, призначених для швидкої переробки великої за обсягом інформації і для практичних медичних цілей. Створені діагностичні машини, автоматичні системи для регулювання наркозу, дихання і висоти артеріального тиску під час операцій, автоматичні стимулятори серцевої діяльності, керовані активні протези.
Поряд з фізикою значний вплив на медицину 20 століття зробили хімія, фізична хімія. Були створені і знайшли широке застосування нові хімічні і фізико-хімічні методи дослідження, далеко вперед просунулося вивчення хімічних основ життєвих процесів.
