Період середньовіччя з його потужним релігійним гнітом і утиском живої думки в цілому значною мірою уповільнив процес науки і праці з ботаніки того часу наповнені забобонними легендами та схаластичними (лат. schola – школа) тлумаченнями релігійних книг, включаючи й Біблію, а схоластика, як відомо, не допускала самостійного дослідження природи. В той же період де-не-де вирощувалися лікарські рослини та вивчалися їхні властивості.

І лише з XV ст., в епоху Відродження стався рішучий злам у розвитку ботанічної науки, обумовлений значними змінами як ідеологічного так і соціально-економічного характеру. Цей період ознаменувався численними географічними відкриттями, завдяки чому до Європи з далеких заморських країн потрапилобагато невідомих рослин. В зв’язку з цим перед ботаніками постало важливе завдання “інвентаризації” всіх відомих видів рослин, тобто опису їх класифікації. Це спричинилося до появи і швидкого вдосконалення різних способів збереження рослинних форм з метою порівняльного вивчення їх: замальовування, словесні описи, вирощування в ботанічних садах, засушування. Німецький художник Альберт Дюрер (1471-1528) досяг вершин майстерності в зображенні рослин, ілюструючи праці тогочасних ботаніків. У середині XVI ст. з’являються ботанічні сади (Падуя, 1540 р.; Піза, 1545 р.; Цюрих, 1560 р.; Флоренція і Болонья, 1568 р.; Лейден, 1577 р.; в Лейпціг, 1579 р.). Тоді ж було винайдено спосіб засушування рослин і складено перші правила гербаризації. Приблизно в цей же період закладаються основи сучасної ботанічної термінології. Досягає розквіту описова морфологія як допоміжна для систематики наука.

Фізіологія та анатомія рослин народилися у XVII ст.. Оскільки на той час хімія перебувала ще в зачатковому стані і не було відоме явище фотосинтезу, голандський природодослідник Ян Батіст Ван Гельмонт (1579-1644), прагнучи з’ясувати, звідки рослина бере речовини для побудови свого тіла, вперше поставив досліди по вивченню живлення рослин. У досліді з вирощуванням гілки верби він також вперше застосував метод визначення маси рослини та грунту на початку і наприкинці досліду, а також маси витраченої для поливу води, однак зробив неправильний висновок, що рослина будує своє тіло з води.

Більш доступним на той час було вивчення процесу пересування речовин у рослинах, оскільки видатний англійський фізик Роберт Гук (1635-1703) вдосконалив мікроскоп і застосував його для дослідження різних дрібних структур, у тому числі й частин рослини. Саме він у 1665 р. вперше опублікував опис клітинної будови рослин і ввів термін “клітина” (лат. “cellula” – комірка). Однак початок анатомії рослин було покладено дещо пізніше (в 1671-1682 р.р.), коли італійський біолог та лікар Марчелло Мальпігі (1628-1694) та англійський ботанік Неемія Грю (1641-1712) одночасно і незалежно один від одного опублікували свої анатомічні праці. Вони не лише першими описали клітини й тканини різних органів, а й спробували з’ясувати значення цих структур. Н.Грю ввів поняття “тканина” і “паренхіма”, його справедливо вважають одним з основоположників анатомії рослин, а М.Мальпігі, котрий описав мікроскопічну будову ряду тканин і органів рослин, тварин та людини, є один з основоположників мікроскопічної анатомії. Поставивши досліди з кільцюванням стебел, М.Мальпігі дійшов висновку, що в рослині речовини пересуваються у висхідному та низхідному напрямках. Ще точніше в 1727 р. описав пересування речовин у рослині англійський ботанік Гельс (1677-1761). Проведені досліди були виконані так майстерно, що його по праву вважають основоположником експериментальної фізіології рослин. Однак остаточно як наука фізіологія рослин формувалася лише після з’ясування суті процесу фотосинтезу.

І все ж таки пануючим напрямком в ботаніці аж до XIX ст. залишилася систематика рослин.

Систематика, як і описова морфологія XVIII ст., досягла найвищого виразу в працях великого шведського ботаніка Карла Ліннея (1707-1778). І якщо “морфологічні” устремління Ліннея були спрямовані на покращення морфологічної термінології

безпосередньо для цілей систематики, то деякі інші природодослідники прагнуть з’ясувати й загальні закономірності утворення рослинних форм. Зокрема, в 1759 р. німецький натураліст Каспар Фрідріх Вольф (1734-1794) описав виникнення органів у кінчику погона, а німецький поет і природодослідник Іоганн Вольфганн Гете (1749-1832) в 1790 р. заклав основи нової дисципліни – теоретичної морфології рослин.

Величезними успіхами в ботанічній науці позначене XIX ст. Саме тоді виникають або формуються розділи ботаніки – ембріологія, географія рослин, екологія рослин, геоботаніка, палеоботаніка, вчення про водорості (альгологія), гриби (мікологія) та інші нижчі рослинні організми, які на той час відносили до рослин, тощо. В XIX ст. ботаніка, по суті, набула сучасного обсягу, накопичивши практично по всіх своїх розділах величезний фактичний матеріал.

Крім того, в XIX ст. біологія збагатилася узагальнюючими теоріями, серед яких чільне місце належить теорії клітинної будови організмів і теорії їхнього еволюційного розвитку.

Суть теорії клинної будови організмів полягає в тому, що всі рослини і тварини складаються з клітини, які являють собою структурні елементи життя, і кожен організм починає свій розвиток з однієї клітини.

Між відкриттям клітини Р.Гуком у 1665 р. і створенням теорії клітинної будови організмів пройшло понад 170 років. Основоположники анатомії рослин навіть не припускали, що вже відома їм клітина є універсальним структурним елементом, оскільки в тілі рослин вони виявляли, крім клітин, й інші елементи – волокна, трубчасті судини, слиз тощо. Ще складнішим здавався організм тварин, клітинна будова кісток, хрящів, м’язів, крові та інших структур якого не була такою очевидною. Лише завдяки тривалій і клопіткій праці багатьох учених вдалося довести походження всіх тканин рослин і тварин з клітини. Те, що клітина є універсальною структурною одиницею в тілі