В конечном счете причины психических заболеваний перестали относить исключительно к сверхъестественному вмешательству – по новой модели врачеватели, особенно последователи учения Гиппократа (460–377 гг. до н. э.), стали придавать все большее значение естественным причинам. Гиппократ относил психические расстройства к проблемам физиологического, а не магического или мистического происхождения и определял местонахождение этих проблем в мозге. Психические заболевания теперь связывали с дисбалансом четырех телесных соков, или жидкостей, которые управляли личностью и ее настроением (см. ), а те, в свою очередь, легли в основу классификации психических расстройств, некоторые аспекты которой используются и по сей день.

Древние греки и римляне охарактеризовали ряд психических состояний. К ним относятся мания, состояние эйфории и маниакального возбуждения, меланхолия – схожая с тем, что сегодня называют депрессией, истерия, проявляющаяся в физических симптомах без видимых физических причин (известна сегодня как конверсионное расстройство), и деменция, или общее снижение познавательной деятельности. Кроме того, древние провели различия между галлюцинациями (зрительными, слуховыми или иными ощущениями того, чего нет) и бредом (ложными представлениями).

Античная медицина предлагала также и гуманное и рациональное лечение психологических проблем. Гиппократ рекомендовал такие меры, как спокойная жизнь, здоровая диета и физические упражнения, а в более позднее время греческие и римские врачи применяли в лечении музыку, массаж, ванны, умиротворяющую, благоприятную обстановку. Греко-римский врач Гален уже во втором веке проводил различия между медицинскими причинами психических заболеваний – такими как травмы головы и злоупотребление алкоголем – и эмоциональными – как, например, несчастье или стресс. Государственный деятель и писатель Цицерон разработал вопросник для оценки тяжести психического заболевания, схожий с современными диагностическими методиками и включающий осмотр пациента (habitus), оценку речи (orationes) и описание важных событий его жизни (casus).