也許很多古希臘學者對遺傳或變異提出過有創見的分析和批判性的意見，但在古代並沒有形成統一的學說，而且這些哲學家的觀點也彼此極不相同。然而，承襲了荷馬的《伊裏亞德》史詩或其他史詩的傳統，人們普遍接受了遺傳原則；雖然古希臘哲學家對雙親的特征是怎樣傳遞給後代的僅僅隻有很模糊的認識。關於生殖和遺傳的思想對後世影響最深遠的是希波克拉底和亞裏士多德。
希波克拉底是一位著名醫生。他曾講過從身體各個部分產生的“種子物質”由體液運到生殖器官。受精作用就是父母的種子物質互相混合。身體各個部分參與種子物質的形成可由藍眼個體產生藍眼兒女和禿頂個體的後代也變成禿頂的事實來證明。如果身體的某些部分是不健康的，其後代的相應部分也可能是不健康的。
這種胚種廣布論或泛生論的觀點顯然是阿那克薩哥拉首先提出的，而且至少直到19世紀末也還有人相信它，包括達爾文。如果相信用進廢退的作用或其他任何形式的獲得性狀遺傳就勢必會接受這一觀點。軀體形成並通過它形成種子物質，然後直接通過生長發育再一次轉變成下一代的軀體這樣的輪流交替也是泛生論的特點，這概念一直基本保持了下來，直到19世紀70年代和80年代才首次遭到反對。
亞裏士多德是古代人中對繁殖問題最感興趣的，他曾利用他的主要著作之一《動物的繁殖》來專門討論這個問題。他還以另一著作《動物的解剖》討論變異和遺傳。亞裏士多德全然反對希波克拉底和其他先驅用原子論觀點解釋遺傳。他認為這種觀點無法說明不能產生種子物質的一些性狀的遺傳現象，例如像指甲、頭發這樣一些死組織，或像聲音、行動這樣的行為特征。而且某些性狀在它們還沒有達到顯示的年齡之前就可以由親代遺傳，例如禿頂或頭發早白。亞裏士多德也同樣反對雄性動物的精子是雛形動物的看法，某些17、18世紀的學者就持有這種看法。
亞裏士多德的遺傳學說多少具有整體論性質。他和某些先驅一樣認為在遺傳中雌雄性動物的作用有所不同。雄性的精子提供形體形成因素而雌性的月經則是由精子塑造的無定形的物質。他將精子的作用比作木匠的工具，而“雌性總是提供材料，雄性則提供塑造材料成形的工具。就我們看來，這就是雌雄性的特點：雄性之所以是雄性和雌性之所以是雌性。”
上述說法似乎表明精子和月經的功能顯然不同，但在另外的地方亞裏士多德又提到雌、雄性種子物質之間的競爭，甚至是鬥爭。當雄性物質占上風時就會產生雄性幼仔。如果隻是部分取勝，就會產生具有母本特征的雄性幼仔；如果親本的力量弱於祖本，則幼仔具有祖代特征等等。
亞裏士多德思想中最重要的是每個個體的兩種本質所起的作用。固然每個幼仔具有它所從屬的物種的特征，但是它還具有它自己的特殊個性。亞裏士多德認為，蘇格拉底的子女可能具有蘇格拉底的特征。
曾有人不無理由的提到亞裏士多德將形體形成因素和被塑造的材料分開的想法和控製塑造表現型的遺傳程序這一現代概念相差並不太遠。但是，這忽視了亞裏士多德的兩種本質是一種非物質的因素；另外，亞裏士多德的兩種本質與柏拉圖的兩種本質的概念十分不同這一點一直使後來的學者混淆不清，因而亞裏士多德的觀點在1880年以前實際上一直不被重視，直到1970年人們才認識到亞裏士多德的觀念和現代觀念十分相似。
和生物學的其他領域相仿，古希臘人所作出的重大貢獻是他們對遺傳采取了完全新的態度。他們不再將遺傳看作是神秘的，由上帝賜予的東西，而是可以研究的、可以思考的。換句話說，他們要求承認遺傳是科學。事實上他們首次提出了很多問題，這些問題後來成為19世紀和20世紀早期著名的遺傳學辯論的主題。還有一個哲學學派——伊壁鳩魯學派，提出了一個新概念，即存在著非常小的見不到的微粒，後來成為遺傳學的一個基本概念。
亞裏士多德和古希臘原子論者之後大約兩千年，在繁殖和遺傳問題上並沒有增加什麼新內容。即使亞曆山大時代和古羅馬時代也是如此，中世紀也隻是按遺留下來的古老問題進行討論。古希臘人所提出的許多而又無法肯定作答的問題也是文藝複興時新興科學的主要問題。其中某些問題可列舉如下：（1）受精作用的實質是什麼？在交配中傳遞的與受孕有關的東西是什麼？
（2）生物能自然發生嗎？或者說兩性結合是不是產生新個體？
（3）在子代的特征或性狀上父本和母本各自貢獻了什麼？除了作為發育中胚胎的撫養者之外，母本是否也作出了貢獻？
（4）雄性的精子是在什麼地方形成的？是在特定的器官還是全身？
（5）後代的性別是怎樣決定的？
（6）可以遺傳的性狀在多大程度上受用或不用？它受環境或其他因素影響嗎？
隻有回答了上述這些問題以及一些其他的問題——實際上必須首先恰當地、有係統地將這些問題表達出來——遺傳學才有可能成為一門科學。