Византийцы обладали большими традиционными практическими навыками по химии, необходимыми для производства красителей, цветной поливы, стекла и пр. Алхимия, тесно переплетавшаяся с магией, была распространена в ранневизантийский период, и, может быть, в какой-то мере с ней связано крупнейшее химическое открытие того времени — изобретение в конце 7 в. «греческого огня» (самовозгорающейся смеси нефти, селитры и др., использовавшейся для обстрела вражеских кораблей и укреплений). От увлечения алхимией, которое охватило Западную Европу с 12 в. и привело в конечном счёте к утверждению экспериментальной науки, византийское умозрительное естествознание практически осталось в стороне.

  Зоология, ботаника, агрономия носили чисто описательный характер (императорская коллекция редких животных в Константинополе, разумеется, не имела научного характера): были созданы компилятивные руководства по агрономии («Геопоники», 10 в.), коневодству («Иппиатрика»). В 13 в. Димитрий Пепагомен написал книгу о соколах, содержавшую ряд живых и тонких наблюдений. Византийские описания животных включали не только реальную фауну, но и мир сказочных зверей (единороги). Минералогия занималась описанием камней и типов почвы (Феофаст, конец 4 в.), наделяя при этом минералы оккультными свойствами, якобы им присущими.

  Византийская медицина основывалась на античной традиции. В 4 в. Орибасий из Пергама составил «Врачебное руководство», являющееся компиляцией из сочинений античных медиков. Несмотря на христианское отношение византийцев к болезни как к ниспосланному богом испытанию и даже как к своеобразному соприкосновению со сверхъестественным (особенно эпилепсия и помешательство), в В. (по крайней мере в Константинополе) существовали больницы со специальными отделениями (хирургическое, женское) и медицинскими училищами при них. В 11 в. Симеон Сиф написал книгу о свойствах пищи (с учётом арабского опыта), в 13 в. Николай Мирепс — руководство по фармакопее, которым пользовались в Западной Европе ещё в 17 в. Иоанн Актуарий (14 в.) вводил в свои медицинские сочинения практические наблюдения.

  Начало географии в В. положили официальное описания областей, городов, церковных диоцезов. Около 535 Иерокл составил «Синекдем» — описание 64 провинций и 912 городов, которое легло в основу многих более поздних географических сочинений. В 10 в. Константин Багрянородный составил описание фем (областей) В., базировавшееся не столько на современных ему данных, сколько на традиции, отчего оно содержит много анахронизмов. К этому кругу географической литературы примыкают описания путешествий купцов (итинерарии), паломников. Анонимный итинерарий 4 в. содержит подробное описание Средиземного моря с указанием расстояний между портами, товаров, производимых в тех или иных местах, и пр. Сохранились описания путешествий: купца Космы Индикоплова (6 в.) («Христианская топография», где, помимо общих космологических представлений, имеются живые наблюдения, достоверные сведения о разных странах и народах Аравии, Африки и др.), Иоанна Фоки (12 в.) — в Палестину, Андрея Ливадина (14 в.) — в Палестину и Египет, Канана Ласкариса (конец 14 или начало 15 вв.) — в Германию, Скандинавию и Исландию. Византийцы умели составлять географические карты.

  Философия. Основные идейные источники византийской философии — Библия и греческая классическая философия (главным образом Платон, Аристотель, стоики). Иноземное влияние на византийскую философию ничтожно и главным образом негативно (полемика против ислама и латинского богословия). В 4—7 вв. в византийской философии господствуют три направления: 1) неоплатонизм   (Ямвлих, Юлиан Отступник, Прокл), отстаивавший в условиях кризиса античного мира представление о гармоничном единстве Вселенной, достигаемом благодаря цепи диалектических переходов от Единого (божества) к материи (в этике отсутствует понятие зла); сохранялся идеал полисной организации и античная политеистическая мифология; 2) гностико-манихейский дуализм, исходивший из представления о непримиримом расколе Вселенной на царство Добра и Зла, борьба между которыми должна завершиться победой Добра; 3) христианство, сложившееся как религия «снятого дуализма», как средняя линия между неоплатонизмом и манихейством . Центральный момент в развитии богословия 4—7 вв. — утверждение учения о троице и о богочеловечности Христа (то и другое отсутствовало в Библии и было освящено церковью после упорной борьбы с арианством, монофиситством, несторианством и монофелитством). Признавая сущностное различие между «земным» и «небесным», христианство допускало возможность сверхъестественного (благодаря помощи богочеловека) преодоления этого раскола (Афанасий Александрийский , Василий Великий , Григорий Назианзин , Григорий Нисский ). В сфере космологии постепенно утверждалось библейское представление о творении (см. выше). Антропология (Немесий, Максим Исповедник) исходила из представления о человеке как центре мироздания («всё создано для человека») и трактовала его как микрокосм, как миниатюрное отражение Вселенной. В этике центральное место занимала проблема спасения. Расходясь с западным богословием (Августин), византийская философия, особенно мистика, испытавшая сильное влияние неоплатонизма (см. Ареопагитики ), исходила из возможности не столько корпоративного (через церковь), сколько индивидуального (через личное «обо'жение» — физическое достижение человеком божества) спасения. В отличие от западных богословов, византийские философы, продолжая традиции александрийской школы (Климент Александрийский , Ориген ), признавали важность античного культурного наследия.

  Завершение становления византийского богословия совпадает с упадком городов в 7 в. Перед византийской философской мыслью встаёт задача не творческого развития христианского учения, а сохранения культурных ценностей в условиях напряжённой экономической и политической ситуации. Иоанн Дамаскин провозглашает компилятивность принципом своей работы, заимствуя идеи у Василия Великого, Немесия и других «отцов церкви», а также у Аристотеля. Вместе с тем он стремится к созданию систематического изложения христианского вероучения, включая и негативную программу — опровержение ересей. «Источник знания» Иоанна Дамаскина — первая философско-богословская «сумма», оказавшая огромное влияние на западную схоластику . Основная идейная дискуссия 8—9 вв. — спор иконоборцев и иконопочитателей — продолжает в какой-то мере богословские дискуссии 4—7 вв. Если в спорах с арианами и другими еретиками 4—7 вв. ортодоксальная церковь отстаивала мысль о том, что Христос осуществляет сверхъестественную связь между божественным и человеческим, то в 8—9 вв. противники иконоборчества (Иоанн Дамаскин, Феодор Студит) рассматривали икону как материальный образ небесного мира и, следовательно, как посредствующее звено, связывающее «верх» и «низ». Как образ богочеловека, так и икона в ортодоксальной трактовке служили средством преодоления дуализма земного и небесного. Напротив, павликианство (см. Павликиане ) и богомильство поддерживали дуалистические традиции манихейства.

  На 2-ю половину 9—10 вв. приходится деятельность эрудитов, возрождавших знание античности. С 11 в. философская борьба приобретает новые черты в связи с зарождением византийского рационализма. Характерная для предшествующего периода тяга к систематизации и классификации вызывает критику с двух сторон: последовательные мистики (Симеон Богослов) противопоставляют холодной системе эмоциональное «слияние» с божеством; рационалисты обнаруживают в богословской системе противоречия. Михаил Пселл положил начало новому отношению к античному наследию как к целостному явлению, а не как к сумме сведений. Его последователи (Иоанн Итал , Евстратий Никейский, Сотирих), опираясь на формальную логику (Евстратий: «Христос тоже пользовался силлогизмами»), поставили под сомнение ряд богословских доктрин. Возрастает интерес к прикладным знаниям, особенно медицинским.