自然界的無窮奧秘使他心醉神迷。他由此漸漸悟到一個道理。他把世上各種各樣生物，依據複雜程度排成一個長串，就可以觀察到：隨著動物身體構造的複雜，運動方式的增多，生物的智慧也相應增進。同時，分工漸趨專門，神經係統出現了大腦顯著了，生物的心靈漸漸能控製環境了。這種從最低級的有機體進步到最高級的有機體，亞裏士多德不隻作了描述和探討，還用科學方法作了分類。他把生物分成植物、動物和人，把動物分成有血和無血的兩種，繼而又細分為屬和種。他認為，胎生是最完美的動物，人又是其中最完美的。因為人是具有理性的，這是人不同於其他動物的地方。
有些人譏笑亞裏士多德把精力放在觀察研究這些大大小小的生物身上，不做思想哲學研究，甚為可惜。因為當時人們把後者看得最為神聖。
亞裏士多德回答說：“我講一個小故事給你們聽。有一些陌生人去拜訪希克利特斯，看到他正靠著廚房的火爐取暖，他們停住了。希克利特斯說：‘不要怕，請進，這裏也有神明。’我們對每一種動物的研究也應持同一態度，沒有必要感到羞愧。因為在每一樣東西背後，都有其天性及美。很明顯，自然界中的一切沒有一樣是偶然發生的，都是有目的的，為了某種目的造成美的事物。”
亞裏士多德的“天生萬物必有用”這句話後來又成為傳世名言。但他對生物的有些考察和經驗可能帶著一些主觀的臆測，甚至是荒誕不經的，因而經常被人引為趣談。有一次，他對人們講述他對歐洲野牛的觀察，他說，人們為了吃肉去獵殺野牛，“野牛的自衛是以踢腳或將排泄物排泄至大約8米遠的範圍來防衛自己。而這些排泄物是如此炙湯，以至能將獵犬的毛都燙掉。”
他的話弓；起人們的哄笑，亞裏士多德自己卻仍是那麼認真和自信。
亞裏士多德在自然科學研究上的成就，在當時是無人能與之相比的。他觀察、收集有關天文學、氣象學、化學、物理學、心理學的種種資料，成為這些學科的創始人和奠基者。他的最重要成就還是在動物學與生物學方麵，影響所及，直到二千年後才為新的理論取代。
亞裏士多德的父親曾經做過馬其頓國王的醫生，國王得知亞裏士多德博學多才，就請他來當王子亞曆山大的老師。國王想讓王子將來也成為高雅的哲學家。
第一次師生見麵就很意外。
亞裏士多德帶著仆人急急忙忙向馬其頓王宮趕路，在一個拐彎的地方，突然衝出了一匹白色的高頭大馬，一個穿白袍的十三四歲的男孩子騎在上麵。馬見到人揚起前蹄突然停住了，後麵仆人的馬隊也跟了過來。
那個孩子用馬鞭一指亞裏士多德，說：
“你這個人見到我為什麼不讓路？”
亞裏士多德從容地回答：
“是你的馬突然跑過來，怎麼反倒說我不讓路呢？”
那個孩子生氣了，指著亞裏士多德說：
“好大的膽子，敢和我頂嘴，來人哪！把他給我抓起來！”
孩子的仆人立刻衝上來，這時，亞裏士多德用手一擋，說：
“慢！我是奉馬其頓國王的命令來給王子當老師的，誰敢綁我！”
白馬上的孩子聽了哈哈大笑，說：
“你原來就是亞裏士多德啊！我就是亞曆山大，來，上我的馬，我送你去王宮吧！”
亞裏士多德知道這就是他要教的學生後，真是哭笑不得。
亞曆山大的性格就像一頭未馴服的幼獅，他根本不愛聽亞裏士多德講的什麼哲學、數學、文學等等知識，他隻想騎馬、打獵、去征戰。亞裏士多德拿出最大的耐心來教他，但成效不大。
亞裏士多德教學不成，卻得到意外的收獲。原來，亞曆山大也喜歡動物，他安排了數千人為亞裏士多德服務，有打獵的，有捕魚的，有放羊的，有養蜂的，有養鳥的等等。這就為亞裏士多德的動物研究提供了極大的幫助。
公元前335年，亞裏士多德返回了雅典。他效法柏拉圖，也開辦了一個學園——呂克昂學園。