当时有两位闻名于世的医学家拉齐和伊本·西那。拉齐（公元865—925年）出生于德黑兰附近的赖伊城，是穆斯林医学家中著作最多的人物。他深入研究了希腊、罗马的医学。在研究中，他发现被奉为医学先驱的罗马名医盖仑的经典著作，也有不少谬误，并一一加以纠正。阿拔斯王朝哈里发穆尔台迪德很赏识拉齐的才学和医术。聘请他担任首都巴格达综合性医院的院长。他上任之后，即着手新建巴格达医院，为了选择一个新地址，拉齐别出心裁地把几条肉分别挂在巴格达城的各个地区，然后观察、比较，哪里的条肉腐烂迹象最少，就断定哪里最适宜开办医院。那时全世界还没有人知道细菌传染疾病的知识，而他以直觉注意到了污染致病的道理。医院建成后，拉齐聘请了24位最著名的医生，在他的领导下，这批才华横溢的医生都发挥了作用。拉齐作为医学家，著述甚丰，写了200多部书，其中《曼苏尔医书》与《医学集成》堪称不朽的名著。《曼苏尔医书》是萨曼王朝国王曼苏尔给命名的，因为曼苏尔鼓励、支持他的医学事业。这部名著分10个部分，每个部分都是医学上的一个专题。有解剖学，包括人体结构和器官功能研究；有营养学、药物学，包括养身之道的探索；有临床诊断和处方等等。这部书受到西方医学界的推崇，被译成拉丁文，直到公元17世纪它一直是欧洲各国科学院的主要教科书。《医学集成》是一部医学百科全书，它在借鉴希腊、波斯、印度医学成果的基础上，经过长期临床试验和观察研究而写成。除这两部名著外，尚有《医学的奥秘》、《天花与麻疹》、《精神病学》等等。
有些学者认为拉齐在医学上有很多个世界第一：
第一个发明串线法，用动物肠子制线，缝合伤口后，肠线能被身体吸收；
第一个明确叙述天花与麻疹的症状及两者的区别；
第一个发现地理的经纬度不同，同一药物对病人的治疗效果不同；
第一个主张在病人服用新药前，先在动物身上做试验；
第一个注意疾病的遗传。
与拉齐齐名的伊本·西那（公元980—1037年），西方人又称之为阿维·森那，有“医中之王”的美称。他18岁时，治愈了御医不能治愈的萨曼王朝国王曼苏尔的痼疾，从此，声名大振。他获准阅览宫廷图书馆的书籍，使他能够博览群书。他著作宏富，一生写就了99部书。内容包括哲学、医学、几何学、天文学、教义学、语文学和艺术，被认为是百科全书式的人物，人称“通才”。最重要的著作是《治疗论》，内容涉及哲学和科学。还有一部《医典》分五卷，共百万字，这部巨著最突出的成就是：说明了纵膈障炎和胸膜炎的区别；把脑外伤和脑内部原因引起的两种不同的瘫痪区别开来；确认了肺结核的接触性传染；水和土壤传播疾病的作用；对于钩虫病作出科学的诊断，断定是一种寄生虫造成的。这部书还包括药物学，研究了760多种药的性能。这部书对西方的影响很大，12世纪时即被译成拉丁文，在15世纪的最后30年内，再版15次。自公元12世纪至17世纪，一直被西方人当作医学指南。伊本·西那和拉齐的画像至今还悬挂在法国巴黎医学院墙上。
与此同时，在伊斯兰的西方安达卢西亚也出现一位著名的外科医生，他叫艾布·卡塞姆·扎赫拉维（卒于公元1013年），他的力作《外科术》取代了以往希腊的外科著作，在公元16世纪前，一直是外科界的权威著作。扎赫拉维在这部著作中叙述了许多外科手术用的针和线，清洁牙齿的刮刀和拔牙的钳子；说明了如何为松动牙齿做牙托的方法。在书的最后一章，他用图表列述了200多种手术器械的使用方法。这些器械为外科学奠定了良好的基础。为探视扁桃体和咽喉，他发明了压舌匙；为了治疗膀胱炎，他发明了金属注射器以便直接向膀胱注入药剂等方法。他的这些发明和成就提高了当时欧洲的外科水平，他的这部著作被译成英文，成为欧洲第一本外科教科书，沿用了近5个世纪。
数学方面。现代数学的很多方面都有穆斯林数学家的奠基之功。数学里的许多基本原理和名词术语，不是直接取自阿拉伯文，就是由穆斯林数学家逐字翻译而流传下来。早期的穆斯林以阿拉伯文字母作数码。公元773年，一位印度天文学家、数学家凯克来到巴格达讲学。他随身带去许多书籍，其中有一部《信德罕德》的天文书，书中运用十进位法和印度人称为“灰尘数字”的数码，这种数码后经改造成了现在普遍运用的123456789。穆斯林数学家还发明了“零”这个数字。
公元780年，在中亚靠近里海东岸的地方，诞生了一位伟大的数学家和天文学家，他就是著名的穆罕默德·伊本·穆萨·花拉子密。他的诞生使代数发扬光大，而aigofithm这个词于是代表了任何基于十进制的算术法，他的声誉也因此与西方学者欧几里得（希腊数学家，约生于公元前2世纪，被称为几何学之父）齐名。他编写的《积分和方程计算法》是他的代数学的主要著作之一，12世纪时译成拉丁文，成为欧洲各大学的主要数学教科书，一直使用到16世纪。他发明了代数符号，用阿拉伯字母“塞乙那”代表未知数，即我们现有通用的“x”，用“米目”代表未知数的平方“x↑2”，这些符号的发明大大简化了运算过程，为代数发展开辟了广阔的前景。花拉子密还创造了对数，拉丁文对数一词（ogarithm）正是阿拉伯文花拉子密的译音。除花拉子密外，其他穆斯林数学家在数学上也贡献很大。数学家们已知道二次方程式有两个根，他们还会用二次曲线解三次方程式，在几何学与三角学方面也颇多建树，他们已掌握了三角形的基本原理，并在测量角度和三角学中首先使用了正切、余切、正割、余割、正弦和余弦。
物理学方面。穆斯林在物理学方面深刻钻研古希腊科学家的著作，取其精华，去其糟粕，而有所发明，有所创造。
倭马亚王朝建立以后，为扩大政治与宗教的影响，清真寺要建得宏伟堂皇，尖塔、凹壁、弓形结构、圆顶和椭圆顶等要体现出壮观特色。要达到这种效果，必须解决坚固问题，这样就涉及一个力学问题。一般说来，穆斯林建筑设计师都具有较高的力学水平，早在公元七八世纪，倭马亚王朝所建的大马士革清真寺和耶路撒冷盘石上的圆顶寺，巍然屹立，至今犹存。这两座堂皇的建筑物以及后来阿拔斯王朝所建筑的大清真寺和宫殿，其坚固程度都突出地体现了力学原理。能源的利用也应用于力学。公元1O世纪时，开罗麦斯欧底所著百科全书有关于利用风力为能源的记载，他所描述的风车装有垂直旋转的轴和类似船帆的风帆，利用风力使风车旋转，以解决农田灌溉和其他生产方面所必要的能源问题而提高生产力。
除了力学以外，穆斯林光学上也有贡献。公元11世纪时，伊本·哈桑著书批判希腊托勒密和欧几里得的光源学说为本末倒置，按照这两位希腊科学家的学说，视学上的光线是从人的眼睛发出而达于物体的。哈桑不以为然，他认为，与此相反，提出光是从物体发出而达于眼睛的。这一点为现代光学研究所证实。他对地球大气层高度的计算，也是以他在光学上的成就为基础的。在研究光子通过透明介质时的折射作用时，他发现了放大透镜的原理。他对放大镜的实验研究，已达到与近代凸透镜学说相近似的水平；而在一般性的折射问题上他证明托勒密所认为的入射角与折射角成比例的未臻完善的定律，仅仅适用于小角度。
此外，其他一些科学家还研究了流体静力学和机械理论等，他们度量空气的重量和密度，观察出空气犹如液体有着浮力使浸在空气中的物体多多少少失去本来的重量，他们也研究液体的表面张力，衡量其密度。他们还知道水的密度随着温度或含盐分而有变化，并很精确地测量出来，其精确度，与数百年之后科学家经过许多次的实验所得之结果相差无几。
天文学方面。穆斯林继承了希腊的巴比伦天文学的遗产，而加以发扬光大。大马士革天文台落成于公元700年，为倭马亚王朝盛举，一个多世纪以后，阿拔斯王朝哈里发麦蒙又在公元829年建立天文台于巴格达，这座天文台的天象观测工作先后由美索不达米亚的三位天文学家，即巴塔尼、费尔干尼和撒比特·伊本·古拉主持。巴塔尼比希腊天文学家托勒密更精确地求得黄道的倾斜度和春分、秋分的时刻；他还发现，地球绕太阳运行的离心轨道是经常变化的。穆斯林天文学发达的一个重要标志是建立众多的天文台。当时除巴格达、大马士革外，在西班牙首府科尔多瓦、埃及首府开罗以及撒马尔罕等地都建有规模不等的天文台。这些天文台都各装有当时世界上最先进的天文仪器，如象限仪、平纬仪、方位仪、日晷仪、天球仪、地球仪、星盘等。
这时的伊斯兰世界，天文学方面人才辈出，群星灿烂。其中麦蒙时代最著名的天文学家花拉子密、穆萨·伊本·沙基尔的三个儿子、阿卜杜拉·拉合曼·苏菲、巴塔尼、比鲁尼等。塞尔柱王朝有欧麦尔·海亚姆。阿拔斯王朝最后一位天文学家纳塞尔丁等。
穆斯林最伟大的天文学家之一巴塔尼（公元858—929年），订正了托勒密的许多错误，修正了太阳轨道和某些行星轨道的计算方法，制订了天文表。这个天文表给15和16世纪西班牙、葡萄牙的海上探险家留下了深刻的印象。巴塔尼以奠定现代三角学基础而闻名，他还证明太阳环食的可能性。艾卜·拉合曼·穆罕默德·比鲁尼（公元973—1048年），被科学界誉为穆斯林中的莱布尼兹。他写了总结整个天文学的报告《麦斯欧底天文学和占星学原理》，他最有价值的著作是《古代遗迹》，该书讨论了各国的历法和纪元。还有关于地球以地轴为轴心而自转，每年绕太阳运行一周的理论。而且对地球的经度和纬度作了精密的测定。欧麦尔·海亚姆（公元1127年卒）和他的同行们共同制作了哲拉里历。这种历法比格里历还要精确，格里历积3330年就相差一日，而哲拉里历要积5000年才相差一日。纳塞尔丁在蒙古人旭烈兀统治时期担任马腊格天文台台长，编成了一部新的天文历表，叫伊儿汗历。这部历法流传到印度、中国等亚洲国家，在埃及开罗哈基本哈里发（公元996—1021年）在位时，有一位名叫郁努斯（1009年卒）的天文学家，他搜集了过去200年间的天象观测纪录，整理成《哈基本天文表》。