随着实验的兴起，出现了许多科学仪器，显微镜就是17世纪初出现的。显微镜把人们带到一个新的认识水平。在这以后，科学家利用显微镜取得了一系列重要发现。

    意大利马尔皮吉观察动物组织，发现了毛细血管，他还观察过脾脏、肾脏等组织的微细结构。荷兰业余科学家列文胡克也作过许多显微镜观察，最先看到精子、血细胞；他在观察蝌蚪的尾巴时发现血细胞从毛细血管中流过的情形。他和马尔皮基的观察填补了哈维在血液循环学说中留下来的空白，说明血液怎样由动脉进入静脉的。但是，17世纪的显微镜观察很不深入，真正的人体组织学是19世纪才发展起来。

    17世纪时物理学、化学和生物学都有了进步，医学家也开始不满意过去的医学学说，出现了一些新的学说，这主要有三种派别。其一是物理学派，医学机械论者、哲学家和数学家笛卡尔对医学的见解就是代表。他主张一切疼痛、恐怖等都是机械的反应；认为人有灵魂，而灵魂存在于松果体中。

    化学派则以化学原理解释生理和病理现象，荷兰人西尔维乌斯可为其代表。他曾致力于盐类的研究，认为身体的三要素是水银、盐和硫磺；“酵素”在生命活动和生理功能上有重要的作用。他是加伦学说的信奉者，认为疾病的发生是酸性和碱性的平衡失调所致，所以其治疗方法也是以平衡两者的关系为主。这个学派是当时医学上有势力的一派，他们在唾液、胰液和胆汁方面的研究对生理学有一定的贡献。他们认为血液是中枢，一切病理过程都由血液产生。对所有疾病都用化学原理进行解释和治疗。

    另一位英国的化学派代表，牛津大学的威利斯注重临床观察。在西方他第一个知道糖尿病的尿是甜的，所以糖尿病也曾称威利斯氏病，他记述过现在所称的重症肌无力，还描述并命名过产褥热和大脑基底动脉环。

    还有一派叫做活力派，认为生命现象不能受物理或化学的支配，生命现象是由生命特有的生命力来维持的，这种生命力亦即活力。这个学派的代表人物是斯塔尔，他认为疾病的原因在于生命力的减少，而其消失就是死亡。此派到18世纪更为盛行。

    这三个学派虽然开始于17世纪，但其影响都很大，直到20世纪各种学派中还能找到它们的踪迹。

    内科学直到17世纪一直没有什么进展，医术与中世纪相仿，四体液论依然是疾病理论的基础。由于当时医生多研究解部学和生理学，似乎忘记了医生的责任，所以17世纪的临床医学家西德纳姆指出“与医生最有直接关系的既非解剖学之实习，也非生理学之实验，乃是被疾病所苦之患者。故医生的任务首先要正确探明痛苦之本质，也就是应多观察同样病患者的情况，然后再研究解剖、生理等知识，以导出疾病之解释和疗法”。同时，他非常拥护希波克拉底关于“自然治愈力”的思想。这既说明了当时临床学还很落后，也表明他对人体抗病能力的重视。