تم تطوير العديد من مجالات الرياضيات الجديدة في القرن العشرين. في الجزء الأول من القرن العشرين، تم إنشاء نظرية القياس والتحليل الدالي والطوبولوجيا، وتم إجراء تطورات مهمة في مجالات مثل الجبر المجرد والاحتمال. أدى تطوير نظرية المجموعات والمنطق الرسمي إلى مبرهنات عدم الاكتمال لغودل.

في وقت لاحق من القرن العشرين، أدى تطور أجهزة الكمبيوتر إلى إنشاء نظرية حسابية. تتضمن النتائج الحسابية الأخرى المكثفة دراسة الفركتلات وإثبات مبرهنة الألوان الأربعة في عام 1976.

فيزياء
تم تطوير مجالات جديدة في الفيزياء، مثل النسبية الخاصة، والنسبية العامة، وميكانيكا الكم، خلال النصف الأول من القرن. في هذه العملية، أصبح التركيب الداخلي للذرات مفهوماً بوضوح، يليه اكتشاف الجسيمات الأولية.

لقد وُجِد أن جميع القوى المعروفة يمكن إرجاعها إلى أربعة تفاعلات أساسية فقط. اكتشف كذلك أنه يمكن دمج قوتين، الكهرومغناطيسية والتفاعل الضعيف، في التفاعل الكهروضعيف، مما يترك ثلاثة تفاعلات أساسية مختلفة فقط.

ظهر اكتشاف التفاعلات النووية، ولا سيما الاندماج النووي، أخيرًا عن مصدر الطاقة الشمسية.

تم اختراع التأريخ بالكربون المشع، وأصبح أسلوبًا قويًا لتحديد عمر الحيوانات والنباتات التي تعود إلى عصور ما قبل التاريخ وكذلك الأشياء التاريخية.

علم الفلك
- تمت مراقبة كواكب النظام الشمسي وأقماره عن كثب عبر العديد من المسابير الفضائية. تم اكتشاف بلوتو في عام 1930 على حافة النظام الشمسي، على الرغم من أنه في أوائل القرن الحادي والعشرين، أعيد تصنيفه على أنه كوكب قزم بدلاً من كوكب حقيقي، مما ترك ثمانية كواكب.
ل- م يتم اكتشاف أي أثر للحياة على أي من الكواكب الأخرى في النظام الشمسي (أو في أي مكان آخر في الكون)، على الرغم من أنه ظل غير محدد ما إذا كانت بعض أشكال الحياة البدائية موجودة، أو ربما كانت موجودة، في مكان ما. لوحظت الكواكب خارج المجموعة الشمسية لأول مرة.

أحياء
ت- م قبول علم الوراثة بالإجماع وتم تطويره بشكل كبير. تم تحديد بنية الحمض النووي في عام 1953 من قبل جيمس واتسون، فرانسيس كريك، وروزاليند فرانكلين وموريس ويلكينز، من خلال تطوير تقنيات تسمح بقراءة تسلسل الحمض النووي وبلغت ذروتها في بدء مشروع الجينوم البشري (لم ينته في القرن العشرين) واستنساخ أول حيوان ثديي في عام 1996.

- تم فهم دور التكاثر الجنسي في التطور، وتم اكتشاف الاقتران البكتيري.

- التقارب بين العلوم المختلفة لصياغة التركيب التطوري الحديث (تم إنتاجه بين عامي 1936 و1947)، مما يوفر وصفًا مقبولًا على نطاق واسع للتطور.

الطب
- أصبحت التجارب السريرية العشوائية والمضبوطة بالغفل أداة قوية لاختبار الأدوية الجديدة.
- خفضت المضادات الحيوية بشكل كبير معدل الوفيات من الأمراض البكتيرية وانتشارها.
- تم تطوير لقاح لشلل الأطفال، لإنهاء وباء عالمي. كما تم تطوير لقاحات فعالة لعدد من الأمراض المعدية الخطيرة الأخرى، بما في ذلك الأنفلونزا، والدفتيريا، والسعال الديكي، والكزاز، والحصبة، والنكاف، والحصبة الألمانية، وجدري الماء، والتهاب الكبد أ، والتهاب الكبد ب.

- أدى علم الأوبئة والتطعيم إلى القضاء على فيروس الجدري في الإنسان.
- أصبحت الأشعة السينية أداة تشخيصية قوية لمجموعة واسعة من الأمراض، من كسور العظام إلى السرطان. في الستينيات، تم اختراع التصوير المقطعي المحوسب. أدوات التشخيص الهامة الأخرى التي تم تطويرها هي التصوير فوق الصوتي والتصوير بالرنين المغناطيسي.

- أدى تطوير الفيتامينات إلى القضاء فعليًا على داء الاسقربوط وأمراض نقص الفيتامينات الأخرى في المجتمعات الصناعية.
- تم تطوير عقاقير نفسية جديدة. وتشمل هذه مضادات الذهان لعلاج الهلوسة والأوهام، ومضادات الاكتئاب لعلاج الاكتئاب.
- تم إثبات دور تدخين التبغ في التسبب في الإصابة بالسرطان وأمراض أخرى خلال الخمسينيات.
- تم تطوير طرق جديدة لعلاج السرطان، بما في ذلك العلاج الكيميائي والعلاج الإشعاعي والعلاج المناعي. نتيجة لذلك، يمكن في كثير من الأحيان علاج السرطان أو وضعه في حالة مغفرة.
- أدى تطور تصنيف الدم وبنك الدم إلى جعل نقل الدم آمنًا ومتاحًا على نطاق واسع.
- جعل اختراع وتطوير الأدوية المثبطة للمناعة وأنواع الأنسجة من زراعة الأعضاء والأنسجة حقيقة إكلينيكية.
- تم تطوير طرق جديدة لجراحة القلب، بما في ذلك أجهزة تنظيم ضربات القلب والقلوب الاصطناعية.
- تبين أن الكوكايين والهيروين من المواد الخطرة التي تسبب الإدمان، وتم حظر استخدامها على نطاق واسع؛ تم اكتشاف عقاقير تغير العقل مثل lsd وmdma وتم حظرها لاحقًا. في العديد من البلدان، تسببت الحرب على المخدرات في ارتفاع الأسعار بما يتراوح بين 10 و20 ضعفًا، مما أدى إلى تجارة المخدرات المربحة في السوق السوداء، وإلى أن أصبحت أحكام السجن 80٪ تتعلق بتعاطي المخدرات بحلول التسعينيات.
- تم تطوير عقاقير منع الحمل، مما أدى إلى خفض معدلات النمو السكاني في البلدان الصناعية، وكذلك خفض المحرمات من ممارسة الجنس قبل الزواج في العديد من الدول الغربية.
- ساعد تطوير الأنسولين الطبي خلال عشرينيات القرن الماضي في رفع متوسط العمر المتوقع لمرضى السكر إلى ثلاثة أضعاف ما كان عليه سابقًا.
- أدت اللقاحات والنظافة والمياه النظيفة إلى تحسين الصحة وخفض معدلات الوفيات، خاصة بين الرضع والشباب.

أمراض بارزة
- قتلت جائحة الإنفلونزا، الإنفلونزا الإسبانية، في أي مكان من 20 إلى 100 مليون شخص بين عامي 1918 و1919.
- ظهر مرض فيروسي جديد يسمى فيروس نقص المناعة البشرية في أفريقيا وقتل بعد ذلك ملايين الأشخاص في جميع أنحاء العالم. يؤدي فيروس نقص المناعة البشرية إلى متلازمة تسمى متلازمة نقص المناعة المكتسب أو الإيدز. ظلت علاجات فيروس نقص المناعة البشرية غير متاحة للعديد من الأشخاص المصابين بالإيدز وفيروس نقص المناعة البشرية في البلدان النامية، ولم يتم اكتشاف علاج بعد.
- بسبب زيادة فترات الحياة، زاد انتشار السرطان ومرض الزهايمر ومرض باركنسون وأمراض الشيخوخة الأخرى بشكل طفيف.
- ساهمت أنماط الحياة المستقرة، بسبب الأجهزة والتكنولوجيا الموفرة للعمالة، إلى جانب زيادة الترفيه المنزلي والتكنولوجيا مثل التلفزيون وألعاب الفيديو والإنترنت في «وباء» السمنة، في البداية في البلدان الغنية، ولكن من خلال نهاية القرن العشرين امتدت إلى العالم النامي.