Forestillinger om menneskelegemets indre opbygning og funktionsmåde er lige så gamle som lægekunsten. Eksakt anatomisk viden, opnået ved dissektion af lig, optræder dog først i begyndelsen af 200-tallet f.v.t., hvor de græske lægerHerofilos fra Kalchedon ogErasistratos fra Chios, der begge virkede i Alexandria, udførte regulære dissektioner af mennesker (anatomier) og gav systematiske beskrivelser af deres fund. FraAristoteles, der levede i 300-tallet f.v.t., er overleveret anatomiske beskrivelser af dyr. Hans direkte bidrag til beskrivelsen af menneskets anatomi er ubetydelige, men hans indflydelse, med vægt på observation og logiske slutninger, har været betydelig; således påGalenos, som kom til Rom i 162 e.v.t., hvor han blev hoflæge for kejser Marcus Aurelius. Galenos sammenfattede i sine over et hundrede værker hele oldtidens lægelige viden. Han dissekerede aldrig mennesker, men bidrog med talrige opdagelser baseret på sammenlignende anatomiske studier hos dyr, mest hunde, svin og aber.

Efter Galenos' død (ca. år 199) stod den europæiske lægevidenskabelige udvikling i stampe i henved tusind år pga. kirkens modstand. Den opsamlede viden overlevede og blev systematiseret i den arabiske verden og vendte herfra tilbage til de medicinske centre, der fra sidst i 1100-tallet til midt i 1200-tallet, voksede frem ved universiteterne i Montpellier, Bologna og Padova, hvor scenen blev sat for de store omslag i renæssancen.

Dissektioner blev udført i større antal omkring år 1500, bl.a. af Iacopo Berengario da Carpi i Bologna, men det store gennembrud kom først i 1543 med udgivelsen afDe humani corporis fabrica, forfattet af den dengang 28-årige belgierAndreas Vesalius. Værket var baseret på hans egne talrige og omfattende dissektioner af menneskelig; han udførte dem under sit virke i Padova. Værket kortlagde hele det menneskelige legeme, overgik med sine præcise beskrivelser og nøjagtige illustrationer alle sine forgængere og udstak med sin objektive og eksakte metode kursen for udviklingen af den moderne lægevidenskab.

Mens dissektionerne ved datidens universiteter udførtes for at forbedre grundlaget for lægekunsten, foregik på samme tid private dissektioner for billedkunstnere somRafael,Michelangelo og ikke mindstLeonardo da Vinci, fra hvem der er bevaret et stort antal illustrationer til et aldrig afsluttet anatomisk værk.

Indtil omkring 1600 lå centrene for anatomiens udvikling ubestridt i Italien, men efterhånden rykkede udviklingen nordover, idet Basel og siden Leiden (bl.a. vedJan Swammerdam) blev vigtige centre. I England udgav anatomenWilliam Harvey i 1628 sin afhandling om blodets kredsløb; han brød fuldstændigt med Galenos' lære om legemsvæskernes dannelse og bevægelser og skabte et afgørende vendepunkt for fysiologiens udvikling.

Anatomiens udvikling var selvsagt knyttet til dissektioner af menneskelegemet; sådanne udførtes ved de etablerede universiteter i et særligt indrettet lokale, etanatomisk teater, med bænke og ståpladser arrangeret omkring et bord, hvor anatomen dissekerede og demonstrerede. Ved Københavns Universitet blev dissektioner indført i begyndelsen af 1600-tallet; det anatomiske teaterDomus Anatomica blev opført i 1644 og nedbrændte i 1728. Her arbejdedeThomas Bartholin og gjorde sine opdagelser vedrørende lymfekarsystemet hos mennesket. Blandt hans sidste elever varNiels Stensen (Steno), som efter tre års studier i København tilbragte det meste af sit liv udenlands med stedse skiftende opholdssteder i Europa. Stensen ydede banebrydende bidrag på flere felter, bl.a. vedrørende kirtlernes og musklernes bygning og funktion.

I Frankrig var anatomiens udvikling hæmmet af bindingen til Galenos' opfattelser til omkring midten af 1700-tallet, hvor bl.a. den danskfødte anatomJacob Benignus Winsløw virkede i Paris.

Grundlæggelsen af den mikroskopiske anatomi tilskrives italienerenMarcello Malpighi, som i 1660 opdagedehårkarrenes (kapillærernes) blodstrøm og dermed det sidste element, som Harvey manglede i det lukkede blodkredsløb.

I 1895 vedtoges på en kongres i Basel en ensartet latinsk nomenklatur for den humane makroskopiske anatomi,Nomina Anatomica (NA), som er blevet justeret i flere omgange mht. sproglig korrekthed og logisk opbygning. I de engelsktalende lande anvendes dog traditionelt en tillempet engelsk form af NA.