Епохою успішного розвитку науки був еллінізм. Для цього етапу характерний успішний розвиток багатьох нових наукових центрів, особливо в елліністичних державах на Сході. Синтезом накопичених до того часу математичних знань можна вважати працю Евкліда, що жив в Александрії, «Елементи» (або «Початки»). Викладені в ньому постулати і аксіоми, дедуктивний метод доказів служили протягом віків основою геометрії. З іменем Архімеда з острова Сіракузи пов'язане відкриття одного з основних законів гідростатики, початок числення нескінченно великих і малих величин, ряд важливих технічних винаходів. Пергам став центром вивчення грецької філології, тут Діонісій Фракійський створив першу граматику.
На основі трудів вавілонських вчених отримала подальший розвиток астрономія. Так, наприклад, Селевк Вавілонський намагався обґрунтувати положення, що Земля і планети обертаються навколо Сонця по кругових орбітах. Походи Александра Македонського значно розширили географічні уявлення. Дикеарх склав карту світу. Ератосфен з Кірени обчислив довжину екватора Землі, отримавши результат, близький до правильного (при цьому вчений виходив з гіпотези про кулясту форму Землі). Вивчалися вулканічні й метеорологічні явища, були відкриті мусони та їх практичне значення. Помітно просунулося вивчення людини. Герофіл Халкедонський виявив нерви і встановив їх зв'язок з мозком, він же висловив припущення, що з мозком пов'язані розумові здібності людини. Ерасистрат вивчав анатомію серця.
Найбільшим науковим центром елліністичного світу були Мусейон та бібліотека Александрії, що нараховувала більш ніж півмільйона книг. Сюди приїжджали працювати видатні вчені, поети, художники з усього Середземномор'я.
У ході розвитку античної духовної культури поступово виробляється ідеал людини, який передбачає гармонію, поєднання фізичної і духовної краси. З цим ідеалом співвідносилася вся система виховання і освіти, унікальна для свого часу. Саме в полісах Еллади уперше в історії постало завдання навчання дітей усього вільного населення (мова йшла насамперед про хлопчиків). Причому увага зверталася як на придбання наукових знань, так і на фізичний розвиток, на засвоєння морального кодексу вільного громадянина. Існували приватні і державні учбові заклади. На структурі освіти відбивалися політичні відмінності між полісами. У визнаному центрі освітництва – Афінах – з їх демократичним республіканським пристроєм оформилася наступна система навчання.
Всі ці типи навчальних закладів в Афінах належали приватним особам. Завершувалася загальна освіта в гімнасії, де юнаки 16 – 18 років удосконалювалися в науках, в число яких входили риторика, етика, логіка, географія, а також в гімнастиці. Гімнасіями відала держава, для них будувалися монументльні будівлі. Багаті люди вважали за честь зайняти виборну посаду керівника гімнасії, незважаючи на те, що вона була зв'язана з великими особистими витратами. Гімнасії були центрами розумового життя поліса, в Афінах їх було декілька. Найбільш прославилась Академія, де вів бесіди зі своїми учнями Платон і Лікей, заснована Арістотелем. Після гімнасії можна було стати ефебом – учнем вищого учбового закладу, які в полісну епоху були військовими, а в елліністичну докорінно змінилися і стали цивільними. Своєрідною формою вищої освіти можна вважати гуртки, що групувалися навколо великих вчених.
У Спарті контроль держави над розвитком особистості був досить жорстким. За переказами, новонароджених оглядали члени герусії (міської ради старійшин) і відбирали тільки здорових дітей. Кволих і хворобливих скидали в провалля Тайгетського хребта. Існувала система державного шкільного навчання, обов'язкова для кожного спартіата від 8 до 20 років. Вчилися в школах, на відміну від Афін, і хлопчики, і дівчата.
Особливе місце в історії світової цивілізації займає древньогрецька художня культура. Еллінське мистецтво досягло глибокої людяності образів, пройнятий відчуттям гармонії світу і людини, усвідомлено втілює красу природного буття.
Приблизно у VIII с. до н.е. Гомер написав свої великі епічні поеми – «Іліаду» і «Одіссею». Більшість вчених вважає, що Гомер жив в Малій Азії і був рапсодом – так називали поетів, що виступали з декламацією своїх віршів. Про час письмового оформлення поем думки розходяться: одні вважають, що перші записи були зроблені за життя Гомера, інші – що це сталося пізніше – у VI с. до н.е. «Іліада» присвячена одному епізоду останнього, десятого, року війни – гніву самого могутнього і хороброго з грецьких воїнів Ахілла, що образився на ватажка греків мікенського царя Агамемнона. Ахілл відмовляється брати участь в битві, троянці прориваються до кораблів, гине кращий друг Ахілла – Патрокл. Ахілл змінює рішення, вступає в поєдинок з головним захисником Трої сином царя Пріама Гектором і вбиває його. Приголомшує сцена зустрічі Ахілла з Пріамом, коли цар, цілуючи руки переможця, просить віддати йому тіло сина для поховання з всіма почестями.
«Одіссея» – інша по композиції і сюжету. Вона розказує про довге, повне неймовірних казкових пригод повернення додому одного з головних учасників війни – царя острова Ітака, хитромудрого Одіссея.
Гесіод продовжив епічну традицію Гомера. В поемі «Теогонія» він виклав міфологічні уявлення про походження богів і пристрій світу. В «Працях і днях» вперше ввів в епічну поему особисті оцінки, опис обставин власного життя. Надалі в Греції отримала розвиток лірична поезія. Прозивними стали імена поетеси Сапфо (сапфічна строфа – особливий віршований розмір), Анакреонта (анакреонтика – лірика, що оспівує радість життя і мирські насолоди). Однак вірші цих і інших древньогрецьких авторів збереглися лише фрагментарно. Як самостійний жанр літературної творчості склалася драматургія.
Походження театру пов'язане зі святами на честь бога виноградарства Діоніса. Учасники процесій зображали свиту Діоніса і, надягаючи козячі шкури, співали і танцювали ( слово «трагедія» в перекладі з грецької – «гімн козлів»). На історичне походження театру вказує обов'язкова участь у трагедіях хору, з яким спочатку вступав в діалоги єдиний актор, пізніше кількість акторів збільшилася до трьох. Сполучившись з літературною традицією, театр в класичну епоху з релігійних, народних уявлень перетворився в самостійний вид мистецтва. Театралізовані вистави стали невід'ємною частиною державних свят – Діонісій і Леней. Для них будували грандіозні кам'яні театри, розраховані на тисячі глядачів (театр Діоніса в Афінах, найкраще за всі зберігся амфітеатр в Епідавре).
Найбільш уславленими драматургами були трагіки Есхіл, Софокл і Евріпід. Есхіл написав 90 п'єс, 13 разів він перемагав в драматичних змаганнях. Його історична п'єса «Персидці» прославляє перемогу греків у війні із загарбниками. До речі, сам Есхіл брав участь в найбільших битвах. Більшість древньогрецьких п'єс використовують міфологічні сюжети, які автори вільно інтерпретували, виражаючи власні погляди. У Софокла з'являється психологічне мотивування вчинків героїв. Наприклад, в «Антігоні» головна героїня жертвує собою, але виконує етичний обов'язок: всупереч забороні царя ховає загиблого брата.
Майстром комедії заслужено вважався Арістофан («Хмари», «Оси», «Жаби»). Драматичні твори древніх греків досі залишаються в репертуарі багатьох театрів, вони неодноразово екранізувалися.
В умовах рабовласницької демократії створюється цілісне середовище міст – держав. Розвивається система регулярного планування міста, з прямокутною сіткою вулиць, площею – центром торгового і суспільного життя. Культовим і архітектурно – композиційним ядром міста був храм, який будувався на вершині акрополя – піднесеної і укріпленої частини міста. Елліни виробили абсолютно інший, чим древньосхідні цивілізації, тип храму – відкритий, світлий, що прославляв людину, а не вселяв трепет. Характерно, що в архітектурі присутній людський метричний початок. Математичний аналіз пропорцій древньогрецьких храмів показав, що вони відповідають пропорціям людської фігури. Класичний грецький храм був прямокутним в плані, з всіх сторін оточений колонадою. Дах був двосхилим. Трикутні площини, що утворилися з фасадів – фронтони – як правило, прикрашалися скульптурними зображеннями.
Грецьку архітектуру відрізняє чистота і єдність стилю. Було вироблено три основних архітектурних ордери («ордер» – в перекладі з грецького «порядок») – вони розрізняються типами колон і перекриттів, пропорціями, декоративною прикрасою. Дорічний і іонічний стилі виникли в полісний період. Най чепурніший – корінфський ордер – з'являється у часи еллінізму.
Найбільш довершеним архітектурним ансамблем класичної Греції є афінський Акрополь. Він був споруджений у другій половині V с. до н.е. в період найбільшої могутності Афін. Скеля Акрополя, що підноситься на 150 м над рівнем моря, здавна була фортецею, а потім місцем головних культових споруд. Однак під час персидського нападу всі вони зазнали руйнування. Перікл, що домігся перенесення в Афіни скарбниці Афінського морського союзу, в яке входили багато які поліси, став ініціатором грандіозної реконструкції Акрополя. Роботами керував особистий друг Перікла – видатний скульптор Фідій. У старовину в центрі Акрополя на постаменті, в золотих доспіхах підносилася грандіозна фігура Афіни Паллади (Афіни Воїтельниці) роботи Фідія. Ерехтеон – храм, присвячений Посейдону, який по міфу суперничав з Афіною за право покровительствувати місту.