Pour un temps Alexandrie devint la capitale du monde intellectuel, grâce à la protection intelligente autant que libérale des Ptolémées; c'est là que l'esprit grec, dont les Ptolémées ne se départirent pas, commença à prendre l'expansion qu'il devait étendre si loin. Avec une activité sans égale, les premiers souverains de la dynastie créèrent de puissants moyens de travail; des bibliothèques immenses, des jardins botaniques et zoologiques, et ces vastes monuments, le Muséum et le Sérapéum, asiles calmes et centres d'émulation où ils convièrent et reçurent généreusement les savants de tout ordre. Ils furent imités par les souverains de Syrie, Séleucus Nicator surtout (312-281), et par les Attale de Pergame; ceux-ci les devancèrent peut-être; mais l'histoire de ces écoles d'Asie est à peine connue. On sait que les emprunts faits à la bibliothèque de Pergame contribuèrent à la reconstitution de celle du Muséum, après le premier incendie qui la détruisit en grande partie. C'est par centaines de mille que se comptaient les livres de ces immenses dépôts. La protection des Ptolémées ne fut pas indéfinie, et subit des éclipses; les savants eurent à souffrir de leurs dissensions de famille. L'un d'eux, Ptolémée Psychon (171- 167), expulsa des savants et des médecins qui revinrent en Europe. Les écoles qu'on reconstitua dans la seconde période furent de beaucoup inférieures aux premières.

École philosophique d'Alexandrie.
On désigne sous ce nom l'école des Néo-Platoniciens, fondée à Alexandrie, en Égypte, à la fin du II^e siècle de notre ère, par Ammonius Saccas, et dont les philosophes les plus éminents sont Plotin, Porphyre, Jamblique et Proclus. Le caractère de cette école est un éclectisme dans lequel dominent la philosophie platonicienne et le mysticisme. Plusieurs des philosophes que l'on nomme Alexandrins à cause de l'unité de leur doctrine ont enseigné à Rome et à Athènes, et non à Alexandrie. Cette école philosophique, qu'il ne faut pas confondre avec l'école littéraire d'Alexandrie connue sous le nom de Musée, fut fermée, comme toutes les écoles païennes en 529 par Justinien.

École mathématique et astronomique d'Alexandrie.
La ville d'Alexandrie est également devenu le principal foyer des mathématiques et de l'astronomie grecque à partir du III^e siècle avant notre ère. On cite parmi ses représentants : Aristille, Timocharis, Aristarque de Samos, Eratosthène (Les Catastérismes),  Hipparque, Ptolémée, Hypsiclès, Achille Tatius, Théon d'Alexandrie,et Hypatie, sa fille. Une des principales activités des géomètres alexandrins fut l'enseignement. Cet enseignement poursuivait  trois buts : la formation d’ingénieurs et de mécaniciens; la formation d’astronomes; enfin celle de mathématiciens purs. C'est avec les Alexandrins que l'astronomie prend un caractère vraiment scientifique, d'une part par la distinction que l'on commence à faire entre l'astronomie et l'astrologie (à laquelle on ne renonce pas toutefois), et d'autre part du fait de l'usage d'instruments de mesure et à la comparaison d'observations répétées.

École de médecine d'Alexandrie.
L'Ecole de médecine d'Alexandrie recueillit  les traditions asclépiennes de Cos et de Cnide et augmenta les ressources et l'étendue de l'enseignement. Hérophile, le fut le véritable fondateur de cette École, vite suivi par Érasistrate, son contemporain et émule. Du vivant même des deux maîtres, Philinus de Cos et Serapion en fondèrent une autre école  (III^e siècle avant notre ère) qui prit aux deux premières ce qui lui parut bon : celle des Empiriques. Ceux-ci rejetaient la recherche des causes occultes professée par les Hippocratistes, et niaient que nous pussions connaître la nature intime des choses. Ils voulaient que les raisonnements et les jugements en fait de médecine ne dépassassent jamais les limites de l'observation directe, attendu, disaient-ils, que toutes nos connaissances viennent des sens. Ils remplaçaient les définitions par de simples descriptions, et mettaient au-dessus de tout l'observation clinique.