Hipócrates (c. 460-c. 377 a.C.), el médico más importante de la antigüedad, es considerado el padre de la medicina. Nacido probablemente en la isla de Cos, Grecia, realizó numerosos viajes antes de establecerse definitivamente en la isla para dedicarse a la enseñanza y la práctica de la medicina. Murió en Larissa, Grecia, y poco más se sabe de él. Su nombre se asocia al juramento hipocrático, aunque es muy posible que no fuera el autor del documento. De hecho, de las casi setenta obras que forman parte de la Corpus hippocraticum, es posible que sólo escribiera alrededor de seis. La Corpus hippocraticum probablemente es lo único que queda de la biblioteca médica de la famosa Escuela de Medicina de Cos. Sus enseñanzas, su sentido del distanciamiento y su capacidad para la observación clínica directa quizá influyeran a los autores de esos trabajos y, sin duda, contribuyeron en gran medida a desterrar la superstición de la medicina antigua.

Entre las obras más importantes de la Corpus hippocraticum está el Tratado de los aires, las aguas y los lugares (siglo V a.C.) que, en vez de atribuir un origen divino a las enfermedades, discute sus causas ambientales. Sugiere que consideraciones tales como el clima de una población, el agua o su situación en un lugar en el que los vientos sean favorables son elementos que pueden ayudar al médico a evaluar la salud general de sus habitantes. Otras obras, Tratado del pronóstico y Aforismos, anticiparon la idea, entonces revolucionaria, de que el médico podría predecir la evolución de una enfermedad mediante la observación de un número suficiente de casos.

La idea de la medicina preventiva, concebida por primera vez en Régimen y en Régimen en enfermedades agudas, hace hincapié no sólo en la dieta, sino también en el estilo de vida del paciente y en cómo ello influye sobre su estado de salud y convalecencia. La enfermedad sagrada, un tratado sobre la epilepsia, revela el rudimentario conocimiento de la anatomía que imperaba en la antigua Grecia. Se creía que su causa era la falta de aire, transportada al cerebro y las extremidades a través de las venas. En Articulaciones, se describe el uso del llamado banco hipocrático para el tratamiento de las dislocaciones.

En la época de Hipócrates los griegos habían desarrollado un sistema interpretativo del mecanismo de producción de las enfermedades, basado en la teoría de los cuatro humores orgánicos. Puede reconstruirse claramente el camino que llevó al pensamiento griego a este sistema médico: la ya mencionada idea de que el universo esta formado por cuatro elementos básicos (agua, aire, fuego y tierra) cada uno de ellos caracterizado por una cualidad especifica (humedad, sequedad, calor, frío), y la teoría de los cuatro contrarios que sostenía que entre los elementos opuestos debe conservarse un equilibrio para mantener la armonía del cosmos y la salud en el microcosmos que es el hombre.

El principio médico básico fue la teoría según la cual todos los fluidos orgánicos están compuestos, en proporción variable, por sangre (caliente y húmeda), flema (fría y húmeda), bilis amarilla (caliente y seca) y bilis negra (fría y seca). Si estos "humores" se encuentran en equilibrio el cuerpo goza de salud, pero en cambio el exceso o defecto de alguno de ellos produce la enfermedad. Existen tres etapas en toda enfermedad: el cambio en las proporciones humorales causado por factores externos o internos, la reacción del organismo ante esa alteración , y la crisis final en la que la alteración acaba con la eliminación del humor que está en exceso o con la muerte. La eliminación de los humores por el organismo puede observarse durante la enfermedad (sangre, flema o moco de la nariz, vómitos, materias fecales, orina, sudor), y la afección normalmente desaparece después de alcanzar la crisis con expulsión de uno de los humores. Además, según la proporción propia de los cuatro humores en cada individuo se clasificaba a estos en flemáticos, melancólicos, coléricos o sanguíneos:

Las heridas y las úlceras se limpiaban y luego se espolvoreaban con diversos tipos de sustancias minerales o con mezclas de extractos vegetales. Con ello pretendían calmar el dolor y facilitar la curación. Como la experiencia les había demostrado que en los furúnculos molestos la extracción del pus venía seguida habitualmente de la curación, el drenaje de las heridas purulentas se convirtió en una práctica frecuente.

El tratamiento de las fracturas y lesiones óseas constituía un aspecto importante de la práctica médica. Las técnicas manuales de reducción de las luxaciones y fracturas alcanzaron un alto nivel de complejidad, con la utilización en ocasiones de instrumentos mecánicos. Tanto en los textos hipocráticos como en otros posteriores se mencionan diversas técnicas para el vendaje de las distintas regiones del cuerpo. Según parece, los griegos utilizaron el cauterio en el tratamiento de infecciones, heridas y tumores.

Seguramente fue Cos el lugar donde la exploración física se elevó a la condición de arte médico. Sus prácticos no solamente pensaban que no debía omitirse ningún detalle sobre el aspecto del paciente o el estado de sus funciones, sino que examinaban cuidadosamente sus costumbres, el estado emocional, el ambiente y el comportamiento del enfermo. También eran objeto de este examen el clima y las costumbres de la ciudad y la región en que el paciente habitaba. Una vez recogida toda la información y valoradas las respuestas del enfermo, el médico de Cos emitía su juicio sobre las posibilidades de curación (pronóstico) y acerca de lo que el paciente debía hacer para curarse. La explicación del tipo de enfermedad que padecía estaba siempre en función del pronóstico, ya que en una sociedad en que los médicos viajaban de un lado para otro, su reputación dependía mas de la predicción que hicieran del desenlace que del diagnóstico exacto de la enfermedad.

Al final de la etapa hipocrática se produjo la influencia de Aristóteles sobre el campo de la medicina. Aunque muchos conocen a Aristóteles sólo por sus obras lógicas, éticas y filosófico-naturales, sus obras biológicas son sin duda de gran importancia. Aristóteles concedió gran importancia a la anatomía comparada, sentando sus fundamentos metodológicos al diferenciar entre "analogía" (aplicable a las partes de la misma función y posición relativa) y "homología" (semejanza estructural y de origen). Además fue el padre de la anatomía estructural.