В Средние века интерес к изучению природы ослабевает, заменяясь господством схоластики и богословия. Связь строения организмов с условиями среды толковалась как воплощение воли Бога. В этот период, затянувшийся на целое тысячелетие, только единичные труды содержат факты научного значения. Большинство же сведений имеют прикладной характер, опираются на описание целебных трав (Разес, 850–923 гг.; Авиценна, 980–1037 гг.), культивируемых растений и животных, на знакомство с природой далеких стран (Марко Поло, XIII в., Афанасий Никитин, XV в.).
Началом новых веяний в науке в период позднего средневековья являются труды Альберта Великого (Альберт фон Больштедт, 1193–1280 гг.). В своих книгах о растениях он придает большое значение условиям их местообитания, где, помимо почвы, важное место уделяет «солнечному теплу», рассматривая причины «зимнего сна» у растений; размножение и рост организмов ставит в неразрывную связь с их питанием.
Крупными сводами средневековых знаний о живой природе являлись «Поучение Владимира Мономаха» (XI в.), ходившее в списках на Руси, многотомное «Зеркало природы» Венсенаде Бове (XIII в.), «О поучениях и сходствах вещей» доминиканского монаха Иоанна Сиенского (начало XIV в.).
Географические открытия в эпоху Возрождения, колонизация новых стран явились толчком к развитию биологических наук. Накопление и описание фактического материала – характерная черта естествознания этого периода. Однако, несмотря на то, что в суждениях о природе господствовали метафизические представления, в трудах многих естествоиспытателей имели место явные свидетельства экологических знаний. Они выражались в накоплении фактов о разнообразии живых организмов, их распространении, в выявлении особенностей строения растений и животных, обитавших в условиях той или иной среды, систематизации этих фактов.
Первые систематики А. Цезальпин (1519–1603), Д. Рей (1623–1705), Ж. Турнефор (1656–1708) и другие уже утверждали, что растения зависят от условий произрастания или возделывания, географических и климатических особенностей мест их обитания и т. д.
Сведения о поведении, повадках, обитании жизни животных, сопровождавшие описание их строения, называли «историей» жизни животных.
Известный английский химик Р. Бойль (1627–1691) первым осуществил экологический эксперимент. Он опубликовал результаты сравнительного изучения влияния низкого атмосферного давления на различных животных.
В XVII в. Ф. Реди экспериментально доказал невозможность самозарождения относительно сложных животных.
В XVII–XVIII вв. в работах, посвященных отдельным группам живых организмов, экологические