В эпоху Средневековья в анатомии человека не было сделано существенных открытий. В этот период были запрещены вскрытия, изготовление скелетов.Рисунок скелета, сделанный Леонардо да Винчи

Анатомы эпохи Возрождения первыми после античных врачевателей предприняли попытки изучить строение человека и процессы, происходящие в нём, и положили начало научной медицине и анатомии. Они добились разрешения на проведение вскрытий. Были созданы анатомические театры для проведения публичных вскрытий. Основоположниками научной анатомии являются Леонардо да Винчи, Андрей Везалий и Уильям Гарвей.

Леонардо да Винчи (1452-1519), заинтересовавшись анатомией как художник, в дальнейшем увлёкся ею как наукой, одним из первых стал вскрывать трупы людей для исследования строения человеческого тела. Леонардо да Винчи первым правильно изобразил различные органы человеческого тела, внёс крупный вклад в развитие анатомии человека и животных, а также явился основоположником пластической анатомии.

Андрей Везалий (1514-1564) использовал объективный метод наблюдения при описании строения человеческого тела. Вскрывая трупы, Везалий впервые систематически изучил строение тела человека. При этом он разоблачил и устранил многочисленные ошибки Галена (более 200). Так начался аналитический период в анатомии, в течение которого было сделано множество открытий описательного характера. Везалий уделил основное внимание открытию и описанию новых анатомических фактов, которые изложил в обширном и богато иллюстрированном труде «De corpore humani fabrica» («О строении человеческого тела») (1543). Опубликование книги Везалия вызвало, с одной стороны, переворот в анатомических представлениях того времени, а с другой - сопротивление анатомов, старавшихся сохранить авторитет Галена.

Английский врач, анатом и физиолог Вильям Гарвей (1578-1657), как и его предшественник Везалий, изучал организм, пользуясь наблюдениями и опытом. При изучении анатомии, Гарвей не ограничивался простым описанием структуры, а подходил с исторической (сравнительная анатомия и эмбриология) и функциональной (физиология) точек зрения. Он высказал догадку о том, что животное в своём онтогенезе повторяет филогенез, и таким образом предвосхитил биогенетический закон, доказанный Ковалевским и сформулированный позднее Геккелем и Мюллером в XIX столетии. Гарвей утверждал, что всякое животное происходит из яйца. Это положение даёт право считать Гарвея основоположником эмбриологии. Гарвей доказал цикличность кровообращения и тем самым отверг учение Галена о «пневме» и приливах и отливах крови. Результаты своих исследований Гарвей изложил в знаменитом трактате «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных» (1628), где утверждал, что кровь движется по замкнутому кругу сосудов, проходя из артерий в вены через мельчайшие трубочки.