Von den Anhängern des Pythagoras ist Philolaos, der die Lehre seines Meisters weiter ausbildete (5 Elemente nach den 5 Sinnesqualitäten und 5 regelmäßigen Körpern), bemerkenswert wegen einiger physiologischer und pathologischer Grundsätze. Was später durch Plato und Aristoteles fixiert wurde, die Unterscheidung der sensorischen, animalischen und vegetativen Funktionen und deren Lokalisation, findet sich bei ihm schon angedeutet, indem er das „Menschliche“ ins Gehirn (wo der Verstand seinen Ursprung hat), das „Tierische“ ins Herz, das „Pflanzliche“ (Wachstum) in den Nabel, Besamung und Erzeugung in die Geschlechtsteile verlegt. Der Körper bildet sich aus dem Warmen, die Atmung dient zur Kühlung. Krankheitsursachen sind Galle, Blut und Schleim. Anlässe zum Krankwerden sind zu viel oder zu wenig Wärme oder Nahrung u. a. Entzündung entsteht durch Anhäufung des (an sich warmen) Schleims.
Die von den Pythagoreern verfochtene Theorie, daß Gesundheit auf Harmonie oder, wie Alkmaion sagt, auf dem fortdauernden Gleichgewicht differenter Qualitäten beruht, ist nur die spezielle Anwendung des Gedankens vom Widerstreit und versöhnenden Ausgleich der Gegensätze im gesamten Naturleben. Dieser Gedanke kehrt in den Spekulationen mehrerer späterer Philosophen wieder und erhält sich mit großer Konstanz.
Die Tafel der Gegensätze, eine aus Babylon stammende Lehre, spielt im System der Pythagoreer eine große Rolle. Ihr zufolge geht aus dem weltbildenden Gegensatz des Begrenzten und Unbegrenzten eine Reihe von anderen Gegensätzen hervor, jene des Ungeraden und Geraden, des Einen und Vielen, des Rechts und Links, des Männlichen und Weiblichen, des Geraden und Krummen, des Lichts und Dunkels, des Guten und Uebeln, des Quadrates und Rechteckes. — Es sei hier auch auf den Dualismus im persischen Religionssystem, in der chinesischen Naturphilosophie u. s. w., sowie darauf hingewiesen, daß von den ionischen Philosophen namentlich Herakleitos („der Streit ist der Vater Dinge“) die Koexistenz der Gegensätze und ihre Vereinigung zur „unsichtbaren“ Harmonie auf den verschiedensten Gebieten verfolgt hat. Nach Parmenides, welcher das Warme als Träger des Lebens (daher altern = Folge der Wärmeabgabe) betrachtet, hängt das Geschlecht des Fötus vom Ueberwiegen des männlichen oder „weiblichen“ Samens ab; Knaben entstehen aus dem rechten Hoden und in der rechten Gebärmutterhälfte, Mädchen unter den entgegengesetzten Bedingungen; das weibliche Geschlecht (blutreicher, was aus den Menses geschlossen wird) ist das wärmere; Männer entstanden im Norden, Frauen im Süden. In der Kosmologie des Parmenides ist das Zusammenwirken der Gegensätze des Leeren — Dichten, des Lichts — der Finsternis u. s. w. besonders betont.
Empedokles beschränkte die Zahl der Gegensätze, indem er nur die Enantiosen Warm — Kalt, Feucht — Trocken in den Vordergrund der Betrachtung rückte und dementsprechend (statt der einen Urmaterie der ionischen Naturphilosophen oder der zahllosen Urstoffe des Anaxagoras) vier Elemente, ῥιζώματα Feuer, Luft, Wasser und Erde hypostasierte, die er sich beseelt, d. h. mit Kraft ausgestattet dachte. Der qualitative Unterschied der Dinge kommt lediglich durch die, in den quantitativ mannigfachsten Proportionen vor sich gehende Vereinigung der vier (an sich unveränderlichen) Grundqualitäten zu stande. (Fleisch und Blut sollten z. B. gleiche Gewichtsteile der vier Elemente, Knochen hingegen ½ Feuer, ¼ Erde und ¼ Wasser enthalten.) Da der menschliche Körper, so wie alle Naturkörper, aus den vier Urstoffen besteht, so wird Gesundheit durch das Gleichgewicht, Krankheit durch das Mißverhältnis der vier Elemente bedingt. Diese Anschauung des Empedokles durchzieht, wenn auch modifiziert, die Physiologie und Pathologie bis an die Schwelle der Neuzeit.
Empedokles war Philosoph, Arzt, Seher, Priester und Staatsmann in einer Person. Wie ein Gott von den Zeitgenossen verehrt, erstreckte sich sein Einfluß auf ganz Hellas; sein Leben, seine Taten und sein Ende wurden geradezu mythisch ausgeschmückt. „Im goldumgürteten Purpurgewand, den priesterlichen Lorbeer im lang herabwallenden, das düstere Antlitz umrahmenden Haare, von Scharen bewundernder Verehrer und Verehrerinnen umgeben, durchzog er die Gaue Siziliens. Tausende, ja Zehntausende jubelten ihm zu und hefteten sich an seine Sohlen und heischten von ihm gewinnbringende Zukunftsverkündigung, nicht minder Heilung von Krankheit und Gebresten aller Art.“ Die Stadt Selinunt befreite Empedokles von einer verheerenden Seuche durch Entsumpfung des Bodens, seiner Vaterstadt Agrigent verschaffte er günstige klimatische Verhältnisse durch Verstopfen einer Bergspalte, eine pestähnliche Seuche vertrieb er durch Räucherungen und brennende Scheiterhaufen, einen Tobenden besänftigte er durch Musik, eine Scheintote erweckte er aus dem Starrkrampfe. — Das Selbstgefühl, mit welchem ihn solche Wundertaten erfüllten, drückt sich in den Worten aus, die er seinen Getreuen zuruft: „Ich bin euch ein unsterblicher Gott, nicht mehr ein Sterblicher“. Im Alter von 60 Jahren starb er auf fremder Erde, im Peloponnes, infolge eines Unfalles — der Legende nach soll er sich in den Flammenschlund des Aetna gestürzt haben.
Von den Werken des Empedokles war das dem Pausanias, einem italischen Arzte, gewidmete Lehrgedicht φυσικά, über die Natur (Vorbild für Lucretius), das hervorragendste; er verfaßte auch καθαρμοἰ (Sühnungen) und das Gedicht ἰατρικὸς λόγος (vielleicht identisch mit den ἰατρικά, die wahrscheinlich einen Bestandteil der φυσικά bildeten).
Empedokles ist einerseits Mystiker (magische Heilungen), anderseits nähert er sich in vielem den modernsten Anschauungen mechanistischer Naturauffassung. Dahin gehören schon in erster Linie seine Grundprinzipien, welche an chemische Gesetze lebhaft erinnern: Annahme einer bestimmten Zahl von Elementen, Aufbau aller Körper aus Verbindungen der Elemente in wechselnder Proportion, Erklärung der qualitativen Unterschiede aus quantitativer Verschiedenheit.
Wichtig ist ferner die Kräftelehre. Zwei weltbeherrschende Grundkräfte φιλἰα καἰ νεἰκος, Liebe und Haß, gestalten in wechselnder Oberherrschaft den Aufbau, die Entwicklung, den Untergang aller Gebilde und unterhalten die mannigfachen Prozesse des Werdens und der Zersetzung, indem sie bald Verbindung ungleichartiger Grundstoffe, bald Zerfall der Formen herbeiführen, wobei dann jedes Grundteilchen (nach dem Gesetze: Gleiches zieht sich wechselseitig an) seinem Elemente zustrebt — Luftiges zur Luft, Erdiges zur Erde etc.[3]. Das Gesetz der Anziehung des Gleichartigen und die Annahme von Poren (Kanäle) als Vermittlungswege der Außen- und Innenwelt verwertete Empedokles ausgiebig in der Sinnesphysiologie[4]. Die Emanationen der leuchtenden, schallenden, riechenden Dinge strömen in die Poren des Körpers und werden durch Gleichartiges wahrgenommen, z. B. wird das Sichtbare (das Helle = Feuer, das Dunkle = Wasser) von den Feuer- und Wasserteilchen des Auges angezogen, der Schall wird im Ohrlabyrinth, welches Empedokles entdeckt haben soll, aufgefangen und hängt von den Poren ab, durch welche er sich bewegt (die Emanationslehre wurde später durch Demokrit ausgebaut). Physikalisch gedacht ist auch seine Theorie der Atmung, welche nicht nur durch die Lungen, sondern auch durch die Haut erfolge. Hier erinnert er an die Wasseruhr oder daran, daß ein Gefäß, dessen nach unten gerichtete Oeffnung vorsichtig mit dem Finger verschlossen und solcherart in ein Wasserbecken getaucht wird, sich auch nach Entfernung desselben nicht mit Wasser füllt, weil die Luft ein Hindernis bilde, während sonst das Wasser sofort einströme. Ebenso dringe die Luft in die Lungen und Poren, wenn sich das Blut als Träger der tierischen Wärme (Lebenskraft, Seele) in die inneren Körperteile zurückziehe und werde bei dem darauffolgenden Zurückströmen des Blutes an die Oberfläche hinausgetrieben; der regelmäßige Wechsel dieses Vor- und Rückwärtsströmens bedinge den Rhythmus der Respiration. — In überraschender Antizipation moderner Ideen behauptete Empedokles, daß die Lebewesen aus unvollkommenen Formen, einzelnen Gliedern, die nachher zusammenwuchsen, hervorgegangen seien, wobei sich nur innerlich zusammenstimmende Kombinationen als lebensfähig und fortpflanzungsfähig erhielten — eine phantastische Vorstellung, welche im Grunde nicht bloß den Entwicklungsgedanken enthält, sondern wie der Darwinismus die Teleologie einfach auf das „Ueberleben der Tauglichsten“ zurückführt.
Was die Embryogenie anbelangt, so glaubte der Philosoph, daß die Frucht in 40 Tagen im Uterus ausgebildet werde, wobei zuerst das Herz entstehe. Das Geschlecht richte sich nach dem Ueberwiegen des männlichen oder „weiblichen“ Samens oder nach dem Vorwiegen der Kälte oder Wärme seitens der Eltern; nehme die Frau kalte und feuchte Nahrung, so werde sie eine Tochter gebären (im Gegensatz zu Parmenides entspricht bei Empedokles das Weib der kalt-feuchten, der Mann der warm-trockenen Elementarqualität); Zwillinge entstehen, wenn viel Same in beide Uterushörner gelange.
Als Schüler des Empedokles treten die Aerzte Pausanias, dem er sein Lehrgedicht ἰατρικά widmete und Akron von Agrigent hervor; letzterer schrieb eine Diätetik Gesunder, bekämpfte eine Seuche (nach Plutarch die athenische „Pest“) durch Anzünden von Scheiterhaufen und stellte als nüchterner Arzt die Empirie über die Spekulation. Diesem Umstande ist es wohl zuzuschreiben, daß Akron von Empedokles in einer Komödie verspottet und später als Begründer der empirischen Sekte angesehen wurde.