I renessansens Europa fra 1300-1650 med overgang til den moderne tid begynte man igjen å studere greske skrifter og urtebøker, med ny interesse for kunst og vitenskap. Roma, Pisa og blomsterbyen Firenze (Florence) ble sentere for renessansen. Firenze fikk samme betydning som antikkens Aten. Florin var en florentisk gullmynt fra Firenze allerede fra 1252, med navn etter liljen i byvåpenet. Leonardo fra Pisa (Fibonacci), kjent for Fibonaccitallene som man kan finne igjen i solsikkeblomst, blekksprutskall o.l. skrev Liber abaci (Avhandling om abacus) i 1202. Det skjedde en overgang fra naturalhusholdning til kapitalisme og pengehusholdning. Fra 1400-tallet var det Medicifamilien, Giovanni de´Medici med sønnen Cosimo Medici etterfulgt av Lorenzo il Magnifico, med et forretningsimperium med sans for kunst og kultur, som regjerte i Firenze.
Fra 1300-tallet hadde Giotto di Bondone (1267-1337) skapt tredimensjonalt perspektiv og rom i bilder. Det samme hadde Filippo Brunelleschi (1377-1446) kjent for å laget kuppelen til kirken i Firenze og San Lorenzo. Donatello (1386-1466) skapte en naken David-statue i bronse. Tidens berømte kunstnere var Michelangelo, Rafael og Tizian.
Dante Alghieri (1265-1321) skrev Divina commedia. Niccolo Machiavelli (1469-1527) skrev Il principe (Fyrsten) (1532) om at statens og maktherrens opprettholdelse av makt helliger alle midler. Bystatene erstattes av større territorialstater i renessansen. Ifølge Machiavelli følger makten egne naturlover, og veien til makt skjer ved hjelp av grusomhet utøvet over kort tid. Fyrsten må "unngå å bli hatet og foraktet, må vinne ry, behøver ikke holde ord hvis det er formålstjenelig, må søke råd, og unngå å smigre". Menneskets natur er begjær, grådighet og forfengelighet og fyrsten kan spille på dette.
Universalgeniet (uomo universale) Leonardo da Vinci (1452-1519) tegnet nøyaktige avbildninger av planter, dyr og mennesker, gjorde disseksjoner, konstruerte maskiner, studerte fossiler, telte årringer, og skrev bøker som Quaderni d´anatomia som viste disseksjoner av muskler, fostre og kjønnsorganer. Leonardo da Vinci hadde fått opplæring av Andrea del Verrochio (1435-1488) i Firenze. På bildet La Primavera (Våren) malt av Sandro Botticelli i 1497, nå i Uffizimuseet, kan man identifisere en rekke forskjellige blomster.
Renessansefilosofen Michel Eyquem de Montaigne (1533-1592) skrev om menneskenaturen med seg selv som utgangspunkt i Essais (1580-88). Essay betyr "forsøk" og er en kort innholdsmettet, kompakt, presis samling av ordnet tanke. En samling av objektive iakttagelser. Francis Bacon skrev Essays i 1598, og essayet har linjer tilbake til Seneca og Cicero.
Blomstermaling ble etter hvert en egen kunstart som nådde sin topp på 1600-tallet med hollandske malere som Ambrosius Bosschaert, Jan Davidszoon de Heem, Jan Breughel og Jan van Huysum. Motivene var blomsterbuketter med stor detaljrikdom, og viser spraglete virustulipaner som var svært populære på den tiden. Italienerne Niccolo Niccoli (1364-1437), Vespasiano Bisticci (1421-1498) og Poggio Bracciolini (1380-1459) var bokhandlere i Firenze med boksamlinger med antikke håndskrifter. Pavens makt gjorde Roma til en sentral kulturby.
Otto Brunfels (1488-1534) publisert i perioden1530-36 en urtebok Herbarium vivae eicones (Plantenes levende bilder) med tekst fra Dioscorides, og Hans Weiditz laget tresnittillustrasjoner. Brunfels blir ansett for å være en av grunnleggerne av moderne botanikk. Hieronymus Bock (1498-1554), også kalt Tragus, reiste rundt og beskrev planter. Bocks urtebok Kreuterbuch, darin de Kreuter, so in deutschen Landen wachsen, aus langwiriger und gewisser erfarung beschreiben werden (Urtebok, hvor uti de urter som vokser i tyske land, etter lang og sikker erfaring beskrevet) utkom i 1539. På denne tiden pågikk det en diskusjon om plantenes greske og latinske navn og om det f.eks. var de samme plantene som vokste i mellom-Europa som ved Middelhavet. Leonhard Fuchs (1501-1566) skrev De Historia Stirpium Commentarii Insignes i 1542. Oversatt til tysk i 1543 (New Kreuterbuch). John Gerard (1545-1607) skrev en bok om plantenes alminnelige historie, vesentlig om legeplanter (Herbal and General History of plants) i 1597.
Valerius Cordus (1515-1544) var farmasøyt og botaniker. Cordus Dispensatorium inneholdt tekster om medisinplanter, og i De Historia Plantarum fra 1540 ble blomstene beskrevet med frukt. Tegningene av blomster har alltid hatt stor betydning for gjenkjennelse av arter. Cordus forsøkte å lage et klassifiseringssystem for planter. Han oppdaget noduler på røttene hos erteplanter. Nicholas Culpepper (1616-1654) koblet urtelære sammen med astrologi, og i The English Physitian ga han nyttig informasjon om urter .
Det ble opprettet en rekke universiteter i Europa. Lærere med fakulteter for et fag ble samlet i grupper kalt universitas. Det første universitetet ble opprettet i Bologna i 1088, og deretter fikk Pisa og Padua i Italia sine universiteter, etterfulgt av Salamanaca, Levida og Palencia i Spania; og Oxford og Cambridge i England. Fra England kom botanikeren og presten William Turner (1510-1568). Han drev botaniske studier i Italia. Turner skrev Libellus de re Herbaria Novus i 1538. Den ble seinere utvidet og skrevet på engelsk The Names of Herbs. Turners urtebok A New Herball utkom i 3 deler i perioden 1551-1568. Boka var viktig, fordi praktisk botanisk kunnskap ble tilgjengelig på et annet språk enn latin. Conrad Gesner (1516-1565) er blitt kalt den første zoolog, og ble kjent for 4-bindsverket Historia animalum (Dyrenes naturhistorie). Han rakk imidlertid ikke å fullføre sin Opera botanica.
Plantesamleren og hortikulturisten John Parkinson (1567-1650) skrev Paradisi in Sole i 1629 og Theatrum Botanicum i 1640. Sveitseren Gaspard (Casper) Bauhin (1560-1624) skrev i 1623 Pinax Theatri Botanica, og katalogiserte over 6.000 planter. Bauhin var med å introdusere det binomiale klassifiseringssystemet - et system med to navn. Et bilde av en potetplante var av Bauhin navngitt som Solanum tuberosum allerede i 1619. Matthias de L´Obel (1538-1616), som var botaniker og lege for kong James I og har gitt navn til Lobelia, forsøkte å klassifisere bladene ut fra deres form. Et sitat fra L´Obel var "for enhver sykdom finnes det en plante som kurerer". Italieneren Andrea Caesalpino (1519-1603) forbedret Bauhins plantetaksonomiske system. I hovedverket De Plantis libri XVI (1583) blir blomst og frukt brukt i klassifikasjonen av plantene. De plantis markerer atskillelsen mellom botanikk og landbruk, og Caesalpino regnes for en av dem som gjorde botanikken til en egen vitenskap.
Gaspard Bauhin hadde en bror, Jean (Johannes) Bauhin (1541-1613), som var lege og botaniker og grunnla den botaniske hagen i Lyon. Jean Bauhin fikk publisert Historia Plantarum Universalis (Plantenes generelle historie) etter sin død i 1650. Boka inneholdt plantebeskrivelser, klassifikasjon og økologi. Den franske legen og botanikeren Joseph Pitton de Tournefort (1656-1708) laget et vakkert illustrert verk Éléments de Botanique (1694). Klassifiseringen av slekter baserte seg på strukturen av blomst og frukt, og var med å gi grunnlaget for utvikling av det binomiale systemet til Linné. Tournefort utviklet sitt system videre i Institutiones rei herbariae (1700), men det var kunstig og dårligere enn det John Ray brukte.
John Ray (1627-1705) var en av grunnleggerne av botanisk systematikk. Han forsøkte å klassifisere den kaotiske mengden plantenavn og plantebeskrivelser. Plantene delte han inn i ufullstendige, kalt kryptogamer, og fullstendige kalt fanerogamer. Ray atskilte plantene i familier, og ga det første forsøk på et vitenskapelige artsbegrep. Selv om klassifikasjonen Ray brukte ikke var perfekt, var den allikevel et stor fremskritt i forhold til det som hadde vært brukt før. Tidligere hadde man trodd på transmutasjon dvs. en art kunne bli til en annen art. Ray beskrev alle plantene som vokste rundt Cambridge i sitt dr.gradsarbeid publisert i 1660. Han laget den første flora med oversikt over alle planter i Storbritannia. Ray oppdaget variasjon innen artene som hvit- og blåblomstrete former av fjellflokk, og rødfiolette og hvite blomster hos myrklegg. Seinere viste det seg at hvite blomster er en recessiv karakteregenskap. Ray skrev en rekke bøker bl.a. Catalogus Plantarum Anglia (Katalog over engelske planter) i 1670. Ray endret klassifiseringen i Methodus Plantarum Nova fra 1682, hvor han brukte blomsterstruktur, morfologi, anatomi og fysiologi som utgangspunkt for klassifikasjon. Dette ble revidert i 1703 (Methodus Plantarum Emendata). Ray påpekte viktigheten av å kunne atskille enfrøbladete og tofrøbladete planter i taksonomisk sammenheng omtalt i det store trebindsverket Historia Generalis Plantarum (Plantenes generelle historie) utgitt i perioden 1686-1704. I dette siste verket beskrives nesten 19.000 arter, deres fysiologi, morfologi, geografisk fordeling og farmakologisk bruk. Bl.a. ble papaya beskrevet som dioik med egne hanntrær og hunntrær. Ormetelg (Polystichum filix-mas) ble beskrevet som hannbregne og skogburkne (Athyrium filix femina) som hunnbregne. Ray hadde også andre interesser. Sammen med vennen og zoologen Francis Willughby (1635-1672), som arbeidet med å systematisere fugl og fisk, publiserte han det plantefysiologiske arbeidet Experiments concerning the motion of sap in trees i Philosphical Transactions. I Ornithology (1676) ble fuglene gruppert etter nebbform, og etter om de var landfugl eller sjøfugl. Michel Adanson (1727-1806) laget et "naturlig" klassifikasjonssystem for planteriket i Familles des plantes (1763), først verdsatt i ettertid. Basert på erfaringer fra den botaniske hagen i Paris ordnet Antoine-Laurent de Jussieu (1748-1836) planter i slekter og familier i Genera Plantarum (1789). Dette systemet ble videreutviklet av systematikeren og plantefysiologen Augustin Pyramus de Candolle (1778-1841) i (1813) og sønnen Alphonse de Candolle. A.P. de Candolle skrev en plantefysiologibok Physiologie végétale (1832) hvor han slutter seg til Senebier og Saussure.
Den sveitsiske botanikeren Alphonse Louis Pierre Pyramus de Candolle (1806-1893) skrev i 1883 L´Origine des Plantes Cultivées der han tok for seg historiske opptegnelser, arkeologiske og etnografiske data for økonomisk viktige planter. Dette arbeidet ble forbedret av russeren Nicolai Vavilov (1887-1943) som samlet planter fra hele verden, lette etter nytteplanter og fant opprinnelsesstedet til mange matplanter. A.L.P.P. de Candolle skrev i 1867 Lois de la nomenclature botanique adoptées par le congrés international de botanique tenu á Paris. Alphonse .L.P.P de Candolle var sønn av Augustin Pyramus de Candolle. Faren hadde skrevet ferdig Prodromus systematis naturalis regni vegetabilis i 7 bind, og sønnen fortsatte arbeidet. Hele serien endte i 17 bind med 9 supplementsbind. Faren hadde også hatt ansvar for 3. utgave av Lamarcks Flore Française. Plantesystemet som ble brukt i flere botaniske hager ble videreutviklet av Robert Brown med Prodromus Florae Novae Hollandiae (1810) og John Lindley med Introduction to the Natural System (1830) og Vegetable Kingdom (1846).
På slutten av 1800-tallet ble det også gjort forsøk med å flytte planter. Franskmannen G. Bonnier brukte klonmateriale i slike studier. Plantematerialet vokste til en viss størrelse, ble deretter delt i mange ramets som deretter ble plantet ut i forskjellig høyde i Alpene og Pyrineene og i Paris. Plantene som ble flyttet til fjellet ble kortere og blomstret rikere enn lavlandsplantene. Det samme hadde Anton Joseph Kerner von Marilaun (1831-1898) beskrevet i den berømte boken The Natural History of Plants, their Forms, Growth, Reproduction and Distribution fra 1895. Kerner brukte frø i sine eksperimenter i motsetning til Bonnier.
Hans Holbein d.y. (ca. 1497-1543) sitt maleri Ambassadørene viser to sendemenn omgitt av renessansens vitenskapssymboler: En himmelglobus med inspirasjon fra Kopernikus, et solur, vitenskapelige instrumenter for navigasjon, vinkelhake, bok om matematikk, en lutt og Luthers tyske oversettelse av salmer, en langstrakt skalle som minner om døden. Holbein hadde flere hint om dans med døden, La Danza macabra.
Teksten er hentet fra Biologiens historie