В Италии практика анатомирования была возобновлена в позднее Средневековье. Эта практика пользовалась дурной славой, но существовала важная законодательная школа в Болонье, и часто случалось, что законные вопросы, обсуждающие причины смерти, могли быть лучше всего решены при помощи посмертного вскрытия.
Школы в Болонье и Салерно главенствовали в медицинском направлении именно в это время. Возрождение анатомирования не заложило сразу новых основ биологии. Сначала первичной целью была иллюстрация трудов Галена и Авиценны. Ученый, овладевший основами наук по книгам, считал анатомирование слишком унизительной работой, которая предоставлялась «мастеровым». Ученик слушал лекции, но не проверял, согласуются ли знания, которые он получает, с фактами, в то время как «мастеровой», занятый анатомированием, был обязан не противоречить преподавателям. Поэтому из раза в раз повторялись грубейшие ошибки; они же увековечивались. Утверждалось, что признаки и сочленения, которые Гален находил у животных и предполагал существующими у человека, обнаруживались у человека снова и снова, хотя фактически они не существуют. Исключением из этой печальной ситуации был итальянский анатом Мондино де Луцци (1275—1326). В медицинской школе в Болонье он делал собственные работы по анатомированию и в 1316 г. написал первую книгу, всецело посвященную анатомии. Поэтому он известен как продолжатель истинной анатомии. Но это было давно, и к тому же Мондино не набрался смелости, чтобы порвать с ошибками прошлого, и некоторые из его описаний базируются скорее на свидетельствах старых книг, чем на его собственных наблюдениях. Более того, практика анатомирования при помощи подчиненных после его ухода была восстановлена. Однако новая мотивация к изучению биологии уже поднималась в Италии. Период возрождения обучения на практике (частично из-за переоткрытия античных трудов, а частично из-за подъема самой европейской культуры) называется Ренессансом, или Возрождением. В период Ренессанса быстро растет новый натурализм в искусстве. Художников обучали законам перспективы, чтобы создавать произведения, изображающие трехмерную поверхность. Как только это было сделано один раз, каждое последующее усилие совершенствовало подражание искусства природе. Чтобы сделать человеческое тело зрительно реалистичным, художник должен изучать (если он работает на совесть) не только контуры кожи, но и контуры мускулов, сухожилия и мышцы, и даже устройство костей. Возможно, наиболее знаменитым художником-анатомом был итальянец Леонардо да Винчи (1452 — 1519), который делал рассечения как животных, так и человека. Он имел преимущество перед обыкновенными анатомами, поскольку был в состоянии сам иллюстрировать собственные открытия великолепными рисунками. Он изучал и изображал, как устроены кости и суставы. Он был первым, кто изобразил принципиальное сходство костей конечности человека и лошади, несмотря на поверхностные различия. Так появилась гомология, которая объединила в связанные группы многих животных внешне различного облика и помогла заложить основы теории эволюции. Леонардо изучал и иллюстрировал способ действия глаза и сердца, а вдобавок зарисовал растения. Поскольку он пытался изобрести машину, которая сможет сделать возможным полет человека, с большим вниманием изучал птиц, зарисовывая их в полете. Все это он, однако, держал в закодированном блокноте. Его современники не знали о его работе, которая стала известна только в новейшие времена. И все-таки да Винчи не оказал влияния на прогресс науки из-за противостояния церкви. Пока анатомия медленно приходила в себя, такой же процесс происходил с естественной историей.