Au xie siècle, les développements philosophiques et théologiques entraînèrent une grande activité intellectuelle. Les débats opposaient ainsi les réalistes et les nominalistes sur le concept d'universaux. Les échanges philosophiques furent également stimulés par la redécouverte des travaux d'Aristote sur l'empirisme et le rationalisme, et des universitaires comme Pierre Abélard (d. 1142) et Pierre Lombard (d. 1164) introduisirent la logique aristotélicienne dans la théologie. Le début du xiie siècle vit l'émergence des écoles de cathédrales dans toute l'Europe occidentale et le transfert des lieux de savoir des monastères vers les villes. Ces écoles furent à leur tour supplantées par les universités qui furent créées dans les grandes villes européennes.
L'association de la philosophie et de la théologie donna naissance à la scolastique visant à concilier la théologie chrétienne avec la philosophie antique et qui culmina dans les travaux de Thomas d'Aquin (d. 1274) et de sa Summa Theologica.
Saint Thomas d'Aquin, docteur de l'Église catholique
de Gentile da Fabriano, 1400, 49 × 38 cm, Milan, pinacothèque de Brera.
Ses œuvres ont influencé largement la pensée du monde occidental et continuent jusqu'à aujourd'hui.
La culture de la noblesse fut marquée par le développement des idéaux chevaleresques et de l'amour courtois. Cette culture s'exprimait en langue vernaculaire plutôt qu'en latin et comprenait des poèmes, des récits et des chants populaires propagés par des troubadours et les ménestrels. Les histoires étaient souvent rédigées sous la forme de chansons de geste relatant des épopées chevaleresques telles que la Chanson de Roland ou la Chanson d'Antioche. Des récits historiques et religieux furent également produits comme l'Historia regum Britanniae de Geoffroy de Monmouth (d. c. 1155) sur l'histoire légendaire de l'Angleterre et notamment celle du Roi Arthur. D'autres travaux étaient plus historiques comme la Gesta Frederici imperatoris d'Otton de Freising (d. 1158) sur la vie de l'empereur Frédéric Barberousse ou la Gesta Regnum de Guillaume de Malmesbury (d. c. 1143) sur les rois d'Angleterre175.
Le développement du droit civil fut stimulé par la redécouverte au xie siècle du Corpus Juris Civilis de Justinien et le droit romain fut enseigné à partir de 1100 environ à l'université de Bologne, l'une des plus anciennes d'Europe. Cela entraîna la rédaction et la standardisation des codes juridiques dans toute l'Europe. Le droit canon fut également développé et vers 1140, le moine Gratien, enseignant à Bologne, rédigea le décret de Gratien qui uniformisait les différents règles canoniques. Les travaux des scientifiques musulmans influencèrent également la pensée européenne avec notamment le remplacement de la numération romaine par le système décimal de notation positionnelle et l'invention de l'algèbre qui permirent des études mathématiques plus approfondies.
L'astronomie s'appuya sur la traduction du grec vers le latin de l'Almageste de Ptolémée, tandis que la médecine profita des travaux de l'école de Salerne.
Enluminure du xive siècle représentant le mathématicien et horloger anglais Richard de Wallingford réalisant des mesures avec un compas.
Les xiie et xiiie siècles virent le développement d'innovations technologiques comme la généralisation des moulins à vent et à eau et l'invention de l'horloge mécanique, des spiritueux, de l'astrolabe et des lunettes de vue. La mobilisation de nombreuses formes d'énergie se généralisa et s'intensifia : hydraulique, thermique, éolienne, animale. La rotation des cultures, qui fut progressivement adoptée dans toute l'Europe, accrut l'usage de la terre et donc la production agricole. L'apparition de la charrue facilita l'exploitation des sols lourds, tandis que le collier d'épaule permit l'utilisation de chevaux de traits plus puissants que les ânes.
La construction des cathédrales et des châteaux témoigna des progrès des technologies de construction permettant l'édification de grands bâtiments en pierre ainsi que d'autres structures comme des hôtels de ville, des habitations, des ponts et des granges dîmières. Les techniques de construction navale s'améliorèrent grâce aux bordages à clin et à franc-bord à la place des mortaises et tenons utilisés depuis l'époque romaine. L'utilisation des voiles latines et du gouvernail d'étambot permit d'accroître la vitesse et la manœuvrabilité des navires.
Au niveau militaire, la domination de la cavalerie lourde s'estompa avec l'apparition de fantassins spécialisés comme les piquiers, les archers et les arbalétriers. Cela entraîna l'accroissement des protections avec des heaumes protégeant complètement le visage et l'utilisation de bardes pour les chevaux. Du fait du nombre important de châteaux forts, la guerre de siège se développa avec la réutilisation de modèles antiques comme la catapulte ou le bélier et l'invention de nouveaux engins comme le trébuchet. L'utilisation de la poudre à canon est attestée en Europe dès la fin du xiiie siècle et les armes à feu comme les canons et les armes portatives se répandirent durant le Moyen Âge tardif.
Ce portrait du cardinal Hugues de Saint-Cher par Tommaso da Modena en 1352 est l'une des premières représentations connues de lunettes.
Illustration tirée de L'Image du monde du xiiie siècle représentant une Terre sphérique.
