Biologie et physiologie. Aristote a appliqué avec succès ses idées de dunamis et de téléologie immanente dans ses travaux sur la biologie et la physiologie. Ces sujets représentent la plus grande part de ses écrits existants, en fait, et comprennent des textes aussi importants que Histoire des animaux, parties d'animaux, mouvement des animaux, génération d'animaux, et le groupe d'essais connu sous le nom de Histoires naturelles courtes or Composés ParuaNatu. Ces volumes, tous écrits vers 335 avant notre ère, présentent le meilleur équilibre d'Aristote entre théorie et observation.
Les spécimens. Ses recherches sur les plantes et les animaux sont en effet remarquables par leur profondeur de détail et leur rigueur empirique. Ces qualités faisaient généralement défaut aux premiers scientifiques grecs, qui avaient tendance à se consacrer davantage à la spéculation théorique qu'à l'observation et à l'expérimentation. S'appuyant sur des spécimens largement rassemblés dans le monde connu, Aristote lui-même distingua plus de cinq cents espèces différentes d'animaux, effectua de fréquentes dissections et rédigea des relevés précis des descriptions anatomiques. Sa discussion sur les caractéristiques inhabituelles du placenta d'une espèce d'aiguillat, par exemple, a finalement été vérifiée au milieu du XIXe siècle. Tout ce travail très détaillé a été accompli sans l'aide d'instruments modernes tels que la loupe et le microscope. Le système global de classification zoologique (taxonomie) qu'il a construit est resté en vigueur jusqu'au grand biologiste suédois Linnaeus au XVIIIe siècle.
La reproduction. Les recherches d'Aristote dans ce domaine ne se limitaient cependant pas à l'anatomie et à la classification, mais portaient également largement et profondément sur la physiologie, la nutrition et la croissance, la locomotion, la sensation et la reproduction. En référence à ce dernier sujet, Aristote a utilisé une logique rigoureuse pour rejeter l'idée de pangenèse. La plupart des écrivains médicaux hippocratiques avaient cru que chez les plantes comme chez les animaux, la graine puise sa matière dans tout le corps du parent. Aristote a proposé à la place l'idée que le parent mâle fournit la cause formelle et efficace de la progéniture, tandis que la femelle ne contribue qu'à la matière. Cette approche était conforme à la fois à sa théorie des quatre causes et à son sexisme.
Âme nutritive. Aristote était également profondément intéressé par la variété des créatures vivantes dans la nature et ce qui expliquait les différences entre elles. Dans Histoire des animaux et surtout dans Sur l'âme (vers 335 avant notre ère), il a identifié l'âme d'une créature vivante avec sa cause formelle, dans la croyance que la forme est ce qui donne à chaque chose sa véritable définition et ses caractéristiques essentielles. Pour Aristote, le monde naturel tout entier est une vaste hiérarchie de différents types d'âmes. Les plantes ont ce qu'il a appelé une âme nutritive, qui est la cause de leur croissance, de leur alimentation et de leur reproduction.
Âme sensible. Selon Aristote, les animaux sont supérieurs aux plantes car, en plus d'une âme nutritive, ils ont également une âme sensible, ce qui donne aux animaux la capacité de faire l'expérience de leur environnement. De plus, parmi les animaux en tant que classe, il y a une hiérarchie qui va de ceux qui ne possèdent qu'un seul des sens - les palourdes, par exemple - jusqu'aux animaux supérieurs, qui ont les cinq. Aristote a également estimé que l'âme sensible chez les animaux qui ont tout ou au moins la plupart des cinq sens leur donne le pouvoir de locomotion. Puisqu'ils peuvent ressentir pleinement le monde, ils peuvent également aller vers ce qui est bon et s'éloigner de ce qui leur fait du mal.
Âme rationnelle. Au sommet de la hiérarchie des créatures terrestres viennent les êtres humains. En plus des capacités de croissance, de nourriture, de reproduction, de sensation et de locomotion, les gens ont également une capacité de raison supérieure. Selon Aristote, l'âme rationnelle rend la raison possible.
Chaîne d'être. Cette échelle graduée n'est en effet qu'une série de maillons dans une chaîne d'être beaucoup plus large, qui s'étend du plus bas au plus haut ordre des choses, à la fois inanimées et vivantes. Ici, Aristote a utilisé sa théorie des causes et son idée de la téléologie immanente comme outils explicatifs pour relier toutes les choses de l'univers en un tout unique, systématique, complet et rationnel. En même temps, l'ordre hiérarchique des choses dans le monde se reflète dans un ordre similaire de toutes les branches de la science qui les étudient.
Matière et éléments. Au maillon le plus bas de la chaîne se trouve la matière pure; c'est le matériau dont tout est fait, mais il manque de forme et de but. Viennent ensuite les quatre éléments (terre, air, feu, eau) qu'Aristote a empruntés à Empédocle. Platon a fait la même chose, mais alors qu'il a continué à analyser les éléments en entités géométriques abstraites, Aristote les a réduits à des combinaisons de qualités sensibles (chaud / froid et humide / sec). Leur caractère et leur comportement sont complètement déterminés par ce qu'Aristote a identifié comme leurs causes formelles et finales. Il n'est pas surprenant que, même s'ils sont inanimés, chacun des quatre éléments présente néanmoins une téléologie immanente. Le feu se déplace naturellement, par exemple, loin du centre du monde, tandis que les roches se déplacent dans la direction opposée. Pour Aristote, ce mouvement ne se produit pas à cause de la force de gravité. En fait, la vraie nature de la gravité n'a pas été pleinement appréciée pendant plus de deux mille ans après Aristote, jusqu'à ce que Sir Isaac Newton formule sa célèbre loi de la gravitation au XVIIe siècle. Au lieu de cela, Aristote pensait que le comportement d'une pierre tombante devait être expliqué en termes de sa tendance naturelle à se déplacer vers le bas. Parce qu'il est fait de terre, il se déplace naturellement vers l'endroit où se trouve la plus grande masse de terre.