在古希腊时期，自然哲学是探索自然界和宇宙秩序的一种尝试，它试图用理性和观察来解释自然现象，而不依赖于神话或宗教。自然哲学家们，如泰勒斯、赫拉克利特、德谟克利特、苏格拉底、柏拉图和亚里士多德等，通过观察、推理和实验来寻求对自然界的深刻理解，他们的工作为后来的科学发展奠定了基础。自然哲学的研究涵盖了物理学、化学、生物学、天文学、气象学等多个领域，这些领域后来逐渐发展成为现代科学。因此，自然哲学可以被视为现代科学的起源和前身。
自然哲学的集大成者是亚里士多德，亚里士多德也是第一个尝试系统化自然哲学的哲学家，他对自然哲学的贡献是多方面，他的著作涵盖了从生物学、物理学到气象学和天文学的广泛领域。
亚里士多德对自然哲学的贡献卓越，尤其是在他的“四因说”中表现得淋漓尽致。这一理论是他对古希腊早期自然哲学四大流派及随后思想发展的一种独到的概括和总结，一种全新的提炼和升华。亚里士多德的“四因说”包括质料因、形式因、动力因和目的因，这四种原因共同作用导致了自然界的运动和变化，这一理论框架对后世的哲学和科学产生了深远的影响。
在分类学领域，亚里士多德被认为是生物学分类学的先驱，他创建了一种基于观察的分类系统。通过对生物特征的细致观察，亚里士多德能够将动植物按照共同特征进行分组，这种分类方法不仅为后来的生物学家提供了一个研究框架，而且对现代生物学的分类体系产生了深远的影响。他的分类体系强调了物种之间的相似性和差异性，为理解生物多样性和进化提供了基础。
在逻辑学领域，亚里士多德发展了形式逻辑，特别是三段论，这是一种用于推理和证明的逻辑结构。三段论由两个前提和一个结论组成，如果前提是真的，那么结论也必然是真的。亚里士多德的逻辑学为科学推理提供了一个坚实的基础，使得科学家们能够以一种严谨和系统的方式构建和评估论证。这种逻辑方法至今仍被广泛应用于数学、哲学和科学领域。
在物理学领域，亚里士多德的《物理学》著作对运动、时间和空间的概念进行了深入探讨。他提出了物体运动的基本原理，包括物体运动的原因和运动的持续性。尽管亚里士多德的一些理论，如重物比轻物下落得更快，后来被证伪，但他对运动的分析仍然是物理学史上的一个重要里程碑。亚里士多德的工作为后来的科学家，如伽利略和牛顿，提供了研究的基础。
在天文学领域，亚里士多德支持地心说，这一观点认为地球是宇宙的中心，其他天体如行星和恒星围绕地球运动。这一理论在当时被广泛接受，并影响了中世纪的宇宙观。虽然地心说后来被日心说所取代，但亚里士多德对天体运动的研究推动了天文学的发展，激励了后来的科学家对宇宙结构和运动的进一步探索。
亚里士多德强调自然哲学中实证研究和经验观察的重要性。他的许多著作都是基于对自然界的直接观察和实验，这种方法论为后来的科学研究树立了榜样。
亚里士多德的思想和理论虽然在后来的西方世界被埋没了很长一段时间，但是在文艺复兴时期又被西方世界重新发现，这也是古希腊自然哲学与现代科学发展的接续和传承。