亚里士多德（前384-前322年）曾在雅典的柏拉图学院就读，并在那里逗留了大约20年。和柏拉图相似，他在自己的哲学研究中追寻着普遍性， 但与柏拉图不同的是，他的观点建立在详尽且系统的观察之上。他曾用将近两年时间来研究莱斯沃斯岛的自然历史以及周围海域（尤其是岛上中心的皮尔哈泻湖）的海洋生物，[1]这些研究使他成为了最早有著作流传于世的科学家。直到十六世纪，再没有动物学家进行过类似的研究，因此，亚里士多德本人及其著作在之后的两千多年里依然保持着极大的影响力。尔后，亚里士多德返回雅典，创办了他自己的学校——吕刻昂，在那里手执教鞭，安度晚年。在其流传的著作里，与动物学有关的著作占了大约四分之一。[2]后来，他的学生泰奥弗拉斯托斯撰写了一部风格类似的植物学著作——《植物史》（英文：Enquiry into Plants）。[3]
亚里士多德通过描述体温调节的过程来解释动物（尤其是恒温动物）如何维持恒定的体温以及保持呼吸所必要的胸部起伏（即肺部的扩张和收缩）。他在自己的著作《年轻与衰老——生与死》（英文名：Youth and Old Age, Life and Death）详细描述了动物体温调节和呼吸的过程。体温调节过程被描述为一个负反馈调节（即维持稳态，防止生物体内环境发生巨变），亚里士多德在此基础上还提出了一些猜想，如动物体温的理想值，用以判断动物体温是否正常，以此对动物病情进行诊断。
亚里士多德的研究方式被后世的哲学家如弗朗西斯·培根（英文： Francis Bacon）批评为不科学的，他们提出了至少两点理由：1、他的研究风格并不严谨；2、他对事物的解释多有偏差。他的解释存在诸多前后矛盾之处。然而，凡事不能一概而论，这些批评必须考虑到亚里士多德本人所处的时代和当时的科学发展水平。由于缺少现代的数据呈现方法，他收集的很多数据都无法体现其应有的作用。例如整个《动物志》第六章都建构在他对鸟类的观察笔记中，而现在这些数据则是记录在《自然》的一个表格里，还有众多的网上数据收集平台中。
科学风格
亚里士多德并没有做过现代意义上的研究，他的研究方式较如今格局较小且比较极端。例如，为完成《动物的繁衍》(英文：Generation of Animals)一书中关于胚胎发育的部分，他直接找到发育中期具有器官雏形但尚未成熟的鸡蛋，将其剖开，借此来观察胚胎的心跳。
亚里士多德在《动物志》里指出，所有的生物，它们内部的组织器官等的排布方式都是完美的，因而得以实现各种各样的功能。它们从无机矿物中衍生而来，走过了植物和动物的历程，并最终孕育出人类这一自然之子的存在，形成了宏大的自然规模（scala naturae）和伟大的存在链（great chain of being）。他开创的生物系统具备十一个等级，根据生物族群的潜力进行排名，通过其出生时的状态来描述其存在形式。最高级的生物出生时身体能够产热并且具备一个湿润的身体（这在今天被描述为恒温动物），而最低级的生物出生时身体是冷的并从厚实的卵中破壳而出（这类似于体温会随环境温度变化而变化的变温动物）。这套系统基于古希腊的四元素学说，亚里士多德赋予了每一种元素特定的性质：火（热而干）；风（热而湿）；水（冷而湿）；土（冷而干）。它们也在能量蕴量上从高到低排列：从温润的子宫里出生的生物到干冷的卵里出生的生物。然而，亚里士多德对此很谨慎，他从未宣称某个生物族群完全符合其生物等级中的所有特点，他知道很多生物具备相似的特点，因而他们应当属于同一个生态位。
在中世纪，许多古希腊语古典著作，包括亚里士多德的一干著作，被翻译为古叙利亚语，接着被翻译为阿拉伯语，最后被译为拉丁语。因而亚里士多德在之后的两千年里一直是影响力最为重大的生物学家。9世纪时的阿拉伯著作《动物之书》（ Kitāb al-Hayawān ，كتاب الحيوان, Book of Animals），便是亚里士多德的著作翻译而来，第1到第10章为《动物志》、第11到第14章为《动物的组成》、第15到第19章为《动物的繁衍》。金迪（阿拉伯物理学家 卒于850年）曾提到这本书，阿维森纳（伊本·西纳 阿拉伯物理学家、星相学家）在他的《治疗之书》（ Kitāb al-Šifā ，کتاب الشفاء, The Book of Healing)中对此书作出了评论。阿维佩斯（伊本·巴甲 阿拉伯学者）和阿伍累罗斯（伊本·拉希德 阿拉伯学者）曾对《动物的组成》和《动物的繁衍》作出评论，阿伍累罗斯批评了阿维佩斯对其的理解。
对中世纪科学的影响
1085年，基督徒莫尔斯六世（Alfonso VI of Castile）从摩尔人（Moors）手里夺回了托莱多王国（Kingdom of Toledo），与此同时亚里士多德作品的阿拉伯译本与阿维森纳（Avicenna）和阿伍罗斯（Averroes）的评论在中世纪欧洲的学术界广泛传播。1225年，迈克尔·斯科特（Michael Scot）将亚里士多德的大量著作以及阿伍罗斯的评论翻译为拉丁文。阿尔贝图斯·马格努斯（Albertus Magnus）对亚里士多德的有过广泛的评论，但在其中加入了他自己的动物学发现和坎迪普雷的托马斯（Thomas of Cantimpré.）所编纂的动物百科全书中的知识。13世纪后期，托马斯·阿奎纳斯（Thomas Aquinas）将亚里士多德的理论与基督教教义联系起来：阿拉伯世界将亚里士多德的理论视作严谨的科学，认为实验是检验真理的唯一标准，并在自己的知识体系中加入大量他的研究成果；而阿奎纳斯则单纯将亚里士多德的研究视作一种理论性的工具，并赋予其神学色彩，将其与中世纪经院哲学联系起来。经院自然哲学的课程里省去了他的大部分的内容，但包含了《论灵魂》。
近现代科学曾对亚里士多德进行全盘否定，他的研究被认为是过时的、呆板的以及完全错误的，的理论与中世纪哲学的联系对他没有丝毫帮助。1632年，伽利略在其著作《两个主要世界体系的对话》（Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo ，Dialogue Concerning the Two Chief World Systems) 用“稻草人傻子”（strawman Simplicio）来指代亚里士多德。同年，威廉·哈维（William Harvey）证实了血液循环，亚里士多德的部分理论被证伪。
19世纪的动物学家们比如乔治·居维叶（Georges Cuvier）、约翰尼斯·彼得·缪勒（Johannes Peter Müller）和路易斯·阿加西（Louis Agassiz）充分肯定了亚里士多德研究的价值并对他的部分发现重新进行审视。达西·汤普森（D'Arcy Thompson）在1910年翻译了《动物史》（History of Animals），以一位受过深刻教育的明智的动物学家的身份来尝试辨别亚里士多德在其著作中所命名的生物，并对他的解剖学发现进行现代科学意义上的解释。查尔斯·达尔文（Charles Darwin）在《物种起源》（The Origin of Species）中引用了亚里士多德的《物理学II 8》（Physics II 8）中的一段话，该段落解释了在自然选择过程中，身体组件随机组合对自然选择产生的影响。达尔文评论说：“我们在这里看到了自然选择被迷雾所笼罩的本质。”（We here see the principle of natural selection shadowed forth）。然而，有两个事实与他的观点并不契合。首先，亚里士多德认为生物自创造之初，它的身体构造便是完美的，直接否认了生物在漫长的进化过程中，不适应环境的器官组合被自然淘汰的可能性。其次，据勒罗伊（Leroi）所说，亚里士多德在任何情况下都坚持获得性遗传和神造论，否认自然选择。达尔文认为亚里士多德是生物学发展早期最重要的先驱。在1882年的一封信中，他写道：“尽管研究的方向并不相同，但林奈和居维叶曾经是我心中的圣贤，但现在看来，在亚里士多德面前，他们只不过是牙牙学语的小学生罢了。”
亚里士多德被现代科学家们认为是“生物学之父”：海洋生物保护协会指出，他确立了甲壳类动物、棘皮动物、软体动物和鱼类的定义及分类依据，证明鲸目动物是哺乳动物，并证实了海洋脊柱动物即存在卵生的，也存在胎生的。但他依旧给现代科学留下了大量的疑问。进化生物学家阿曼德·勒罗伊（Armand Leroi）曾对亚里士多德生物学十分感兴趣。进化发育学家路易斯·埃·赫尔德（Lewis I. Held）评论说：“同源性（所有生物具备共同祖先）的概念始于亚里士多德。而对同源性最着迷，思考程度最深的人也是他，他被自然世界所深深吸引，并对其中万千烦烦感到疑惑。”
