Dalla prima metà del Cinquecento vedono la luce una serie di opere che aggiornano la tradizione classica e medioevale e gettano le basi per un più moderno studio del mondo naturale proprio partendo dai commenti ad un famoso farmacologo ellenistico, Dioscoride Pedanio, tradotto per la prima volta in latino dal francese Jean Ruel (1479 - 1537) ed in seguito commentato ed illustrato dal senese Pietro Mattioli (1501 - 1578) in due diverse versioni, con disegni piccoli (1) e poi grandi (2), ristampate in innumerevoli edizioni. L'eccezionale apparato iconografico che il Mattioli commissionò all’udinese Giorgio Liberale e a Wolfgang Meyerpeck con il preciso intento di raffigurare le diverse piante per una più sicura identificazione è a tal punto preciso e dettagliato da aprire la via ad un nuovo metodo di studio più rigoroso basato sull’osservazione diretta della natura e rivolto verso una ricerca di chiarezza nel mondo vegetale.

A partire dalla metà del Cinquecento iniziano i tentativi di proporre i primi sistemi classificativi del mondo vegetale e una serie di accurate ed approfondite ricerche che pongono le basi della moderna scienza botanica. Fra esse si distinguono le opere del fiammingo Rembert Dodoens (1516/17 - 1585), del bolognese Ulisse Aldrovandi (1522 - 1605), pubblicate postume nella revisione di Ovidio Montalbano , e dello svizzero Johann Bauhin (1541 - 1613), anche queste lasciate incompiute e pubblicate dal genero Johann Heinrick Cherler collaboratore nella stesura del lavoro.

Solo a Seicento inoltrato il medico bolognese Marcello Malpighi (1628 - 1694) inaugura un nuovo folone di studi botanico: l'anatomia vegetale. In questo stesso periodo iniziano a diffondersi studi monografici dedicati ad illustrare sotto tutti gli aspetti - carattteristiche, usi, poteri terapeutici - particolari essenze vegetali, come il volume di Benedetto Stella (XVII sec.) sul tabacco o quello di Giovanni Benescia (XVIII sec.) dedicato alla china e ai suoi effetti.