在政治上，东罗马的政治寿命颇长，自3世纪至1453年君士坦丁堡陷落，长达1000余年；但是从医学史上看来，可记述者不过自5世纪至8世纪300年而已。即使在这300年，除了出过几位医学家（如奥芮培锡阿斯、艾修斯、特拉利安纳斯、西奥菲勒斯等）外，总的来说，其作用不过是保存了部分古希腊和罗马的医学，后来又由宗教徒将这些医学传入小亚细亚，成为阿拉伯医学的基础。此外，由于传染病的大流行、十字军远征等原因，开始了较大规模的医院和护理团体的创设。

随着罗马帝国的灭亡，持续不断的战争、疾病、饥荒和灾难导致了人们心理上的恐慌，人们将其解释为上帝对人类的惩罚，为神秘主义和魔术医学的兴起创造了条件。占星术、妖术、祈祷、咒语都成为中世纪治病的方法。信仰疗法成为拜占廷医学的典型特征。当时普遍使用的方法有祈祷、行按手礼、涂圣油、朝圣等。

神学家把医学分为两个部分：宗教医学，关注的是天堂的事情；人类医学，关注的是世俗的事情。人类医学依靠饮食管理、药物、访学和简单的外科手术等源于经验的方法，宗教医学包括祈祷、忏悔、驱魔、圣物、符咒和咒语等。基督教在313年被定为罗马国教。宗教的救赎观、基督教对未来的信心和人道主义关爱显示其优势，获得了人们的信任。教会在教堂和修道院中设立病榻，成为人们灵魂和心灵的依托，成为收容病患者的医院。修道院内的僧侣成为当时最有权力和最有可能掌握知识与文化的知识阶层，他们垄断了知识和教育，可以进入图书馆，能够读书和写作。

中世纪是经院哲学蓬勃发展的时期，运用理性形式，通过抽象、烦琐的辩证方法论证基督教信仰，为宗教神学服务的人们拒绝医学治疗，拒绝希波克拉底和盖伦的思想。到11世纪，随着经院哲学成为欧洲哲学和思想文化的主导，以研究注释希腊罗马医学为主体的经院医学在欧洲形成，尤其是希波克拉底和盖伦的医学经典不容任何批评，只重视古代权威的教条，严重的理论脱离实际。这种风气一直影响到文艺复兴开始。

朱理安皇帝的御医奥利巴修斯（Oribasius）是这个时期重要的医学家之一，编撰有《教堂医学》（Synagoga Medicae）。这是一部完全遵循盖伦思想的医学巨著，试图将古代著作编集在一本书内，保留了古典的医学和科学思想。此外，他还编写过类似医学实用手册的小书。

出生于6世纪的艾修斯（Aetius）也是一位很有影响的医学家，他的《四卷集》详细描述了甲状腺肿、狂犬病、白喉的流行和一些外科手术，对眼、耳、鼻、喉和牙齿的疾病也做了细致的记载。

中世纪医生均认为外科手术不及内科，其治疗应用范围较小，更认为与病体接触为污秽。外科手术多由理发师来做。又因当时仍迷信于盖仑学说，称化脓为创伤必由之路径，而实施手术还有许多危险，如果对有地位的人施行手术失败了，医生则要偿命，因此一般人都不愿学习外科，且视之为低下之事。中世纪最出色的外科医生是爱琴海的保罗（Paul）。《论医学》是他众多著作中唯一保留下来的一部，其中最有价值的是外科学内容。

拜占廷医学的另一贡献是药物学和药房，迪奥斯科里季斯（Dioscorides）在《药典》中记载了近900种动物、植物和矿物药。