기원전 300년 무렵 알렉산드리아에서 활동한 유클리드(에우클레이데스)는 몇 개의 기본 약속(공리)에서 출발해 도형의 성질을 차례로 증명하는 『원론』을 썼다. 이 책은 2,000년 넘게 기하학 교과서로 쓰였다.
시칠리아 시라쿠사의 아르키메데스(기원전 287년경~212년)는 물에 잠긴 물체가 받는 힘(부력)의 원리, 지렛대의 원리를 밝히고 원주율의 값을 정밀하게 계산했다. 로마가 시라쿠사를 포위했을 때 그가 만든 방어 무기가 활약했다고 전하며, 도시가 함락될 때 로마 병사에게 목숨을 잃었다.
알렉산드리아 도서관장 에라토스테네스는 하짓날 정오 남쪽 시에네(지금의 아스완)와 알렉산드리아에서 해 그림자의 각도가 다르다는 점을 이용해 지구 둘레를 계산했다. 당시 거리 단위의 정확한 길이를 몰라 오차를 단정할 수는 없지만, 실제 값에 상당히 가까웠던 것으로 평가된다. 같은 시기 사모스의 아리스타르코스는 지구가 태양 주위를 돈다는 생각을 내놓기도 했다.