أدرج طب ما قبل التاريخ النباتات (الأعشاب) وأجزاء الحيوانات والمعادن. في كثير من الحالات، تم استخدام هذه المواد كطقوس كمواد سحرية من قبل الكهنة أو الشامان أو رجال الطب. تشمل الأنظمة الروحية المعروفة الروحانية (فكرة وجود أرواح للأشياء الجامدة)، والروحانية (نداء إلى الآلهة أو التواصل مع أرواح الأسلاف) ؛ الشامانية (منح الفرد قوى صوفية) ؛ والعرافة (الحصول على الحقيقة بطريقة سحرية). يفحص مجال الأنثروبولوجيا الطبية الطرق التي يتم بها تنظيم الثقافة والمجتمع حول أو تأثرهما بقضايا الصحة والرعاية الصحية والقضايا ذات الصلة.
تم اكتشاف سجلات مبكرة عن الطب من الطب المصري القديم، والطب البابلي، والطب الهندي القديم (في شبه القارة الهندية)، والطب الصيني الكلاسيكي (سلف الطب الصيني التقليدي الحديث) ، والطب اليوناني القديم والطب الروماني.
في مصر ، إمحوتب (الألفية الثالثة قبل الميلاد) هو أول طبيب معروف بالاسم في التاريخ. أقدم نص طبي مصري هو بردية كاهون النسائية من حوالي 2000 قبل الميلاد، والتي تصف أمراض النساء. بردية إدوين سميث التي يعود تاريخها إلى 1600 قبل الميلاد هي عمل مبكر في الجراحة، في حين أن بردية إيبرس التي يعود تاريخها إلى 1500 قبل الميلاد تشبه كتابًا مدرسيًا عن الطب.
في الصين، تعود الأدلة الأثرية على الطب الصيني إلى العصر البرونزي، أسرة شانغ، استنادًا إلى بذور الأعشاب والأدوات التي يُفترض أنها استخدمت في الجراحة. هوانغدي نيجينغ ، سلف الطب الصيني، هو نص طبي مكتوب بداية من القرن الثاني قبل الميلاد وتم تجميعه في القرن الثالث.

في الهند، وصف الجراح سوشروتا العديد من العمليات الجراحية، بما في ذلك أولى أشكال الجراحة التجميلية.
فسيفساء على أرضية أسكليبيون كوس ، تصور أبقراط ، مع أسكليبيوس في المنتصف (القرنان الثاني والثالث) .
في اليونان ، وضع الطبيب اليوناني أبقراط ، " أبو الطب الحديث " ، الأساس لنهج عقلاني في الطب. قدم أبقراط قسم أبقراط للأطباء، والذي لا يزال صالحًا ومستخدمًا حتى اليوم ، وكان أول من صنّف الأمراض على أنها حادة ومزمنة ومتوطنة ووبائية ، واستخدمت مصطلحات مثل "التفاقم، والانتكاس، والحل، والأزمات، والنوبات، الذروة والنقاهة ". كان الطبيب اليوناني جالينوس أيضًا أحد أعظم الجراحين في العالم القديم وأجرى العديد من العمليات الجريئة ، بما في ذلك جراحات الدماغ والعين. بعد سقوط الإمبراطورية الرومانية الغربية وبداية العصور الوسطى المبكرة ، تراجع التقليد اليوناني للطب في أوروبا الغربية، على الرغم من استمراره دون انقطاع في الإمبراطورية الرومانية الشرقية (البيزنطية).
تأتي معظم معرفتنا بالطب العبري القديم خلال الألفية الأولى قبل الميلاد من التوراة ، أي الكتب الخمسة لموسى، والتي تحتوي على العديد من القوانين والطقوس المتعلقة بالصحة. بدأت المساهمة العبرية في تطوير الطب الحديث في العصر البيزنطي مع الطبيب آساف اليهودي.

ظهر مفهوم المستشفى كمؤسسة لتقديم الرعاية الطبية وإمكانية العلاج للمرضى بسبب المثل العليا للأعمال الخيرية المسيحية، وليس مجرد مكان للموت ، في الإمبراطورية البيزنطية.

بعد 750 م، قام العالم الإسلامي بترجمة أعمال أبقراط وجالينوس وسشروتا إلى اللغة العربية، وشارك الأطباء الإسلاميون في بعض الأبحاث الطبية المهمة. ومن بين رواد الطب الإسلاميين البارزين العالم الموسوعي الفارسي، ابن سينا، الذي أطلق عليه، إلى جانب إمحوتب وأبقراط، لقب " أبو الطب ". كتب قانون الطب الذي أصبح نصًا طبيًا قياسيًا في العديد من الجامعات الأوروبية في العصور الوسطى، ويعتبر أحد أشهر الكتب في تاريخ الطب. وتشمل الآخرين أبو القاسم، وأبنزوار، وابن النفيس ، وابن رشد.

كان الطبيب الفارسي رازيس من أوائل الذين شككوا في النظرية اليونانية للفكاهة ، والتي ظلت مع ذلك مؤثرة في كل من الطب الغربي والإسلامي في العصور الوسطى.

أصبحت بعض مجلدات عمل المنصوري، وهي "في الجراحة " و " كتاب عام عن العلاج " ، جزءًا من المناهج الطبية في الجامعات الأوروبية. بالإضافة إلى ذلك، تم وصفه بأنه طبيب ،  أب طب الأطفال ، ورائد في طب العيون. على سبيل المثال ، كان أول من تعرف على رد فعل بؤبؤ العين للضوء. كانت مستشفيات بيمارستان الفارسية مثالًا مبكرًا على المستشفيات العامة.
في أوروبا ، أصدر شارلمان مرسوماً يقضي بإلحاق مستشفى بكل كاتدرائية ودير وشبه المؤرخ جيفري بلايني أنشطة الكنيسة الكاثوليكية في مجال الرعاية الصحية خلال العصور الوسطى بنسخة مبكرة من دولة الرفاه: " دور العجزة والأيتام للشباب ؛ وملاجئ للمرضى من جميع الأعمار ؛ وأماكن للمصابين بالجذام ؛ وبيوت أو نزل حيث يمكن للحجاج شراء سرير ووجبة رخيصة ". وزودت السكان بالطعام أثناء المجاعة ووزعت الطعام على الفقراء. نظام الرعاية هذا الذي مولته الكنيسة من خلال جمع الضرائب على نطاق واسع وامتلاك الأراضي الزراعية والممتلكات الكبيرة. لوحظت الرهبنة البينديكتية لإنشاء المستشفيات والمستوصفات في أديرتها، وزراعة الأعشاب الطبية وتصبح كبار مقدمي الرعاية الطبية في مناطقهم ، كما هو الحال في دير كلوني العظيم. كما أنشأت الكنيسة شبكة من المدارس والجامعات الكاتدرائية حيث درس الطب.

ومع ذلك ، فقد دمر الموت الأسود في القرنين الرابع عشر والخامس عشر الشرق الأوسط وأوروبا ، وقد قيل إن أوروبا الغربية كانت بشكل عام أكثر فاعلية في التعافي من الوباء من الشرق الأوسط. في الفترة الحديثة المبكرة ، ظهرت شخصيات مبكرة مهمة في الطب والتشريح في أوروبا، بما في ذلك غابرييل فالوبيو وويليام هارفي.

كان التحول الرئيسي في التفكير الطبي هو الرفض التدريجي ، خاصة أثناء الطاعون الأسود في القرنين الرابع عشر والخامس عشر، لما يمكن تسميته نهج "السلطة التقليدية" في العلوم والطب. كانت هذه هي الفكرة القائلة بأنه نظرًا لأن شخصًا بارزًا في الماضي قال أن شيئًا ما يجب أن يكون كذلك، فقد كان هذا هو الحال، وأي شيء يلاحظه المرء عكس ذلك كان شذوذًا (والذي كان يوازيه تحول مماثل في المجتمع الأوروبي بشكل عام انظر رفض كوبرنيكوس لنظريات بطليموس في علم الفلك). قام أطباء مثل فيزاليوس بتحسين أو دحض بعض نظريات الماضي.
كان أندرياس فيزاليوس مؤلف كتاب De humani corporis fabrica ، وهو كتاب مهم عن علم التشريح البشري. لوحظت البكتيريا والكائنات الدقيقة لأول مرة بواسطة المجهر بواسطة أنتوني فان ليوينهوك في عام 1676 ، حيث بدأ علم الأحياء الدقيقة في المجال العلمي.

بشكل مستقل عن ابن النفيس ، اكتشف ميخائيل سيرفيتوس الدورة الدموية الرئوية ، لكن هذا الاكتشاف لم يصل للجمهور لأنه تم تدوينه لأول مرة في "مخطوطة باريس" عام 1546 ، ونشر لاحقًا في العمل اللاهوتي الذي من أجله دفع حياته ثمنا في 1553. في وقت لاحق وصف هذا من قبل رينالدوس كولومبوس وأندريا سيسالبينو. يُشار أحيانًا إلى هيرمان بورهاف على أنه " أب علم وظائف الأعضاء " بسبب تعليمه النموذجي في ليدن وكتابه "المؤسسات الطبية" (1708). أطلق على بيير فوشارد لقب " أبو طب الأسنان الحديث ".

لأول مرة ،انفصل الطب البيطري عن الطب البشري في عام 1761 ، عندما أسس الطبيب البيطري الفرنسي كلود بورغيلات أول مدرسة بيطرية في العالم في ليون بفرنسا. قبل ذلك ، عالج الأطباء كلًا من البشر والحيوانات الأخرى.
بدأت الأبحاث الطبية الحيوية العلمية الحديثة (حيث تكون النتائج قابلة للاختبار والتكرار) تحل محل التقاليد الغربية المبكرة القائمة على العلاج بالأعشاب، و "الأخلاط الأربعة" اليونانية وغيرها من مفاهيم ما قبل الحداثة.

* بدأ العصر الحديث حقًا باكتشاف إدوارد جينر للقاح الجدري في نهاية القرن الثامن عشر (مستوحى من طريقة التلقيح التي مورست سابقًا في آسيا).
** اكتشافات روبرت كوخ حوالي عام 1880 لانتقال المرض عن طريق البكتيريا ، ثم اكتشافه المضادات الحيوية حوالي عام 1900.
*** يمثل اكتشاف ألكسندر فليمنج للبنسلين في سبتمبر 1928 بداية المضادات الحيوية الحديثة.

مع تطور العلم والتكنولوجيا، أصبح الطب أكثر اعتمادًا على الأدوية. على مر التاريخ وفي أوروبا حتى أواخر القرن الثامن عشر ، لم يتم استخدام المنتجات الحيوانية والنباتية فقط كدواء ، ولكن أيضًا أجزاء الجسم البشري والسوائل. تم تطوير علم الأدوية جزئيًا من الأعشاب ولا تزال بعض الأدوية مشتقة من النباتات (الأتروبين، والإيفيدرين، والوارفارين ، والأسبرين، والديجوكسين، وقلويدات الفينكا، والتاكسول، والهيوسين، وما إلى ذلك). تم اكتشاف اللقاحات من قبل إدوارد جينر ولويس باستير.

كان أول مضاد حيوي هو arsphenamine (Salvarsan) الذي اكتشفه Paul Ehrlich في عام 1908 بعد أن لاحظ أن البكتيريا تمتص أصباغًا سامة لا تمتصها الخلايا البشرية. كانت أول فئة رئيسية من المضادات الحيوية هي أدوية السلفا، المشتقة من الكيميائيين الألمان في الأصل من أصباغ الآزو.

أصبح علم الأدوية متطورًا بشكل متزايد؛ تسمح التكنولوجيا الحيوية الحديثة بتطوير الأدوية الموجهة نحو عمليات فسيولوجية محددة، ومصممة أحيانًا للتوافق مع الجسم لتقليل الآثار الجانبية.
علم الجينوم ومعرفة علم الوراثة البشرية والتطور البشري لهما تأثير كبير بشكل متزايد على الطب، حيث تم الآن تحديد الجينات المسببة لمعظم الاضطرابات الوراثية أحادية الجين، كما أن تطور التقنيات في البيولوجيا الجزيئية والتطور والوراثة يؤثر على التكنولوجيا الطبية والممارسة وصنع القرار.