На рубежі 19 і 20 століть під впливом швидко розвивалися природничих наук і технічного прогресу збагачувалися і вдосконалювалися діагностика та лікування. Відкриття рентгенівських променів (В. К. Рентген, 1895-97) поклало початок рентгенології. Можливості рентгенодіагностики були розширені застосуванням контрастних речовин, методів пошарових рентгенівських знімків (томографія), масових рентгенологічних досліджень (флюорографія), методів, заснованих на використанні досягнень радіоелектроніки (рентгенотелевіденія, рентгенокінематографія, рентгеноелектрокімографія, медична електрорентгенографія та ін.)

Відкриття природної радіоактивності і пішли за цим дослідження в галузі ядерної фізики зумовили розвиток радіобіології, що вивчає дію іонізуючих випромінювань на живі організми. Російський патофізіолог Е. С. Лондон застосував ауторадіографія (1904) і опублікував першу монографію з радіобіології (1911). Подальші дослідження привели до виникнення радіаційної гігієни, застосування радіоактивних ізотопів в діагностичних і лікувальних цілях, що, в свою чергу, дозволило розробити метод мічених атомів; радій і радіоактивні препарати стали успішно застосовуватися в лікувальних цілях.

В М. відбувається глибока технічна революція. Величезне значення мало впровадження електроніки. З'явилися принципово нові методи реєстрації функцій органів і систем за допомогою різних сприймають, передавальних і записуючих пристроїв (передача даних про роботу серця та інших функціях здійснюється навіть на космічні відстані); керовані пристрої у вигляді штучної нирки, штучних серця - легких виконують роботу цих органів, наприклад під час хірургічних операцій; електростимуляція дозволяє управляти ритмом хворого серця, викликати спорожнення сечового міхура і т. д. Електронна мікроскопія в поєднанні з технікою приготування зрізів товщиною до 0,02 мкм зробила можливим збільшення в десятки тисяч разів. Застосування електроніки супроводжується розробкою кількісних методів, що дозволяють точно й об'єктивно стежити за ходом біологічного процесу.

Активно розвивається медична кібернетика. Особливе значення набула проблема програмування диференціальних ознак хвороб і залучення ЕОМ для постановки діагнозу. Створені автоматичні системи регулювання наркозу, дихання і рівня артеріального тиску під час операцій, активні керовані протези (див. Протезування) і т. д. Видатні успіхи фізики, хімії полімерів, створення нової техніки роблять величезний вплив на медичну науку і практику (див. також Медична промисловість, Медичний інструментарій).

Важливий результат технічного прогресу - виникнення нових галузей М. Так, з розвитком авіації на початку 20 століття зародилася авіаційна М.; її основоположниками були: у Росії Н. А. Ринін, у Франції Р. Мулінье , в Німеччині Е. Кошель. Польоти людини на космічних кораблях призвели до виникнення космічної М.

Значний вплив на розвиток М. зробили хімія і фізична хімія. Були створені і знайшли застосування нові хімічні та фізико-хімічні методи дослідження, просунулося вперед вивчення хімічних основ життєвих процесів. На початку 20 століття І. К. Банг (Швеція) розробив методи визначення різних речовин в малих кількостях досліджуваного субстрату (кров, сироватка і т. д.), що розширило діагностичні можливості.

В результаті досліджень, спрямованих на розшифровку хімізму патологічних станів, встановлено, що різні захворювання обумовлені порушеннями певних процесів хімічних перетворень в ланцюзі обміну речовин. Після того як Л. Полінг і інші встановили, що зміна структури гемоглобіну призводить до певного захворювання - серповидно-клітинної анемії (1949), отримані дані, згідно з якими молекулярні основи хвороб в ряді випадків виявляються в дефектності молекул амінокислот (див. також Молекулярна біологія) . Вивчення механізмів регуляції обміну речовин на різних рівнях дозволило створити нові методи лікування.

Великий вплив на М. зробила генетика, яка встановила закони і механізми спадковості і мінливості організмів. Вивчення спадкових захворювань призвело до виникнення медичної генетики. Успіхи цієї наукової дисципліни допомогли зрозуміти взаємодію факторів спадковості і середовища, встановити, що умови середовища можуть сприяти розвитку або стримування спадкового нахилу до хвороби. Розроблено методи експрес-діагностики, попередження і лікування ряду спадкових захворювань, організована консультативна допомога населенню (див. Медико-генетична консультація). Нові перспективи відкривають перед М. дослідження в галузі генетики мікроорганізмів, у тому числі вірусів, а також біохімічної та молекулярної генетики.

Імунологія 20 століття переросла рамки класичного вчення про несприйнятливості до інфекційних хвороб і поступово охопила проблеми патології, генетики, ембріології, трансплантації, онкології та ін Встановлений у 1898-99 співробітниками І.
І. Мечникова Ж. Борде і Н. Н. Чистовічем факт, що введення чужорідних еритроцитів і сироваткових білків стимулює вироблення антитіл, поклав початок розвитку неінфекційної імунології. Подальше вивчення пітотоксіческіх антитіл стало основою формування іммунопатологіі, що вивчає багато захворювань, природа яких пов'язана з розладами імунологічних механізмів. Відкриття К. Ландштейнером законів ізогемоагглютінаціі (1900-01) і Я. Янським 4 груп крові людини (1907) призвело до використання в практичній М. переливання крові та формування вчення про тканинних ізоантигенну (див. Антигени). Вивчення законів успадкування антигенів та інших факторів імунітету породило нову галузь - імуногенетику. Вивчення ембріогенезу показало значення явищ імунітету в тканинної диференціювання.

У 40-х роках з'ясувалося, що процес відторгнення чужорідної тканини при трансплантації пояснюється імунологічними механізмами. У 50-х роках була відкрита імунологічна толерантність: організми, що розвиваються з ембріонів, на які впливали певними антигенами, після народження втрачають здатність відповідати на них виробленням антитіл і активно заперечувати їх. Це відкрило перспективи подолання імунологічної несумісності тканин при пересадці тканин і органів. У 50-х роках виникла імунологія пухлин; отримали розвиток радіаційна імунологія, імуногематологія, методи иммунодиагностики, імунопрофілактики, імунотерапії.

У тісному зв'язку з вивченням імунологічних процесів проходило дослідження різних форм збоченій реакції організму на чужорідні субстанції. Відкриття французьким ученим Ж. Ріше явища анафілаксії (1902), французьким бактериологом М. Артюс та російською патологом Г. П. Сахаровим феномена сироваткової анафілаксії і анафілактичного шоку (1903-05) і ін заклали фундамент вчення про алергію. Австрійський педіатр К. Пірке ввів термін «алергія» і запропонував (1907) алергічну шкірну реакцію на туберкулін як діагностичну пробу при туберкульозі (див. Пірке реакція). Загальні закономірності еволюції алергічних реакцій розкрив Н. Н. Сиротінін; М. А. Скворцов та інші описали їх морфологію.

На початку 20 століття П. Ерліх довів можливість синтезу за заданим планом препаратів, здатних впливати на збудників захворювань, і заклав основи хіміотерапії. У 1928 А. Флемінг встановив, що один з видів цвілеві грибки виділяє антибактеріальну речовину - пеніцилін. У 1939-40 Х. Флорі і Е. Чейн розробили методику отримання стійкого пеніциліну, навчилися концентрувати його і налагодили виробництво препарату в промисловому масштабі, поклавши початок новому способу боротьби з мікроорганізмами - антибіотикотерапії. У СРСР вітчизняний пеніцилін був отриманий в 1942 в лабораторії З. В. Єрмольєвої; в тому ж році Г. Ф. Гаузе та іншими було отримано новий антибіотик грамицидин. У 1944 в США З. Ваксман отримав стрептоміцин. Надалі були виділені багато антибіотиків, що володіють різним спектром антимікробної дії.

Успішно розвивалося виникло в 20 столітті вчення про вітаміни (вітамінологія), встановлено, що всі вони беруть участь у функції різних ферментних систем, розшифрований патогенез багатьох авітамінозів і знайдені шляхи їх попередження. Створене в кінці 19 столітті Ш. Броун-Секара та іншими вчення про залозах внутрішньої секреції перетворилося на самостійну медичну дисципліну - ендокринології. Відкриття інсуліну зробило переворот в лікуванні діабету цукрового. Важливу роль у розвитку ендокринології та гінекології відіграло відкриття жіночих статевих гормонів. Виділення в 1936 з надниркових залоз речовини гормональної природи, яке пізніше було названо кортизоном, і синтез (1954) ефективніших преднізолону та ін призвели до лікувального застосування кортикостероїдів. Сучасна ендокринологія вже не обмежується вивченням патології залоз внутрішньої секреції; в коло її проблем входять і питання гормонотерапії неендокрінних захворювань, і гормональна регуляція функцій в здоровому і хворому організмі. Розвитку ендокринології та гормонотерапії сприяли роботи Г. Сельє, який висунув теорію стресу і загального адаптаційного синдрому.

Хіміотерапія, гормонотерапія, розробка і застосування засобів, що впливають на центральну нервову систему (див. Психофармакология), й інші ефективні лікувальні методи змінили обличчя клінічної М., дозволили лікарю активно втручатися в перебіг хвороби.

Серед виділилися з клініки внутрішніх хвороб дисциплін особливе значення має кардіологія. Її формуванню сприяло клініко-експериментальне напрямок досліджень (у вітчизняній М. - в працях Д. Д. Плетньова та інших). Стрімкий розвиток кардіології в чому зобов'язане роботам Дж. Макензі (Великобританія), який видав класична праця про хвороби серця (1908); А. Вакеза, найвизначнішого французького кардіолога початку 20 століття; П. Уайта (США) і багатьох інших. На початку 20 століття В. М. Керніга, В. П. Образцов і М. Д. Стражеско, а потім Дж. Б. Херрік (США) дали класичне опис клініки інфаркту міокарда. М. В. Яновський вченням про «периферичному (артеріальному) серце» привернув увагу до значення судинного відділу системи кровообігу.
С. С. Халатов і Н. Н. Анічков висунули «холестеринову теорію» походження атеросклерозу. Сучасна кардіологія - комплексна дисципліна: її проблеми розробляють не тільки терапевти, а й хірурги, фізіологи, біохіміки і т. д.

Інший приклад формування нової комплексної дисципліни - гематологія, що вивчає систему крові. Важливі етапи її розвитку пов'язані з розробкою нових методів дослідження, зокрема пункції кісткового мозку (М. І. Аринкіна, СРСР, 1927), радіоізотопних методів (Л. Лайта, Великобританія, 1952) та інших. Застосування методу культивування кровотворної тканини дозволило А. А. Максимову в 20-х роках розвинути унітарну теорію кровотворення, згідно з якою родоначальник всіх форм клітин крові - лімфоцітоподобние клітина; ця теорія отримує підтвердження в сучасних морфологічних дослідженнях так званих стовбурових клітин. Великі практичні досягнення цієї гілки терапії - метод лікування так званого злоякісного недокрів'я сирої печінкою (У. П. Мерфі і Дж. Р. Майнот, США, 1926) і вітаміном B12, а також комбінована цитостатична терапія лейкозів. Гематологія належить до числа клінічних дисциплін, де найбільш широко застосовують методи природничих наук - математичні, генетичні та інші.

Інтенсивний розвиток хірургії йшло по різних напрямах. Всі зростали масштаби війн зумовили формування військово-польової хірургії, зростання травматизму - розвиток травматології та ортопедії. Всесвітнє визнання отримали роботи В. П. Філатова в галузі пластичної хірургії. Праці Х. У. Кушинга, У. Пенфілда, А. Л. Полєнова, М. М. Бурденка та інших сприяли формуванню нейрохірургії. Розробка хірургічних методів лікування захворювань сечостатевої системи (у Росії С. П. Федоровим і іншими) привела до отпочкованию урології.

У 1923-30 А. В. Вишневський розробив метод місцевого знеболювання новокаїном. Продовжували удосконалюватися методи наркозу, який став більш ефективним і безпечним; в 2-й чверті 20 століття анестезіологія виділилася в самостійну спеціальність. Вдосконаленню методів знеболення сприяли застосування препаратів кураре, розслаблюючих м'язи, метод гіпотермії, розроблений експериментально, а потім впроваджений в клініку А. Лабори і П. Югенаром (Франція, 1949-54), та ін

Сучасний наркоз і антибактеріальна терапія забезпечили розвиток хірургії серця і легенів. С. С. Брюхоненко сконструював штучного кровообігу апарат (1925), який був успішно застосований для виведення експериментальних тварин зі стану клінічної смерті і при операціях на серці в експерименті. Сучасні моделі апаратів штучного кровообігу (АШК) використовують при операціях на так званому відкритому серці людини. Успіхи кардіохірургії, основи яких були закладені Х. Суттер, Р. Броком (Великобританія), Ч. Бейлі, Д. Харкене (США) у 2-й половині 40-х років, призвели до того, що традиційно «терапевтична» група вроджених і ревматичних вад серця стала рівною мірою ставитися до хірургічних хвороб. Розвиток кардіохірургії в СРСР пов'язане з іменами А. Н. Бакулєва, П. А. Купріянова, Б. В. Петровського, А. А. Вишневського, Е. Н. Мєшалкіна та іншими. Продовжувала розвиватися хірургія черевної порожнини, великими представниками якої в СРСР були І. І. Греков, С. І. Спасокукоцький, А. В. Мартинов, С. С. Юдін, А. Г. Савіних і багато інших.

  На початку 20 століття формується онкологія, основоположником якої в СРСР були Н. Н. Петров і П. А. Герцен. У 1903 французький учений А. Боррель висунув вірусну теорію раку; в 1911 Ф. Роус в США відкрив вірус курячих сарком; в 1945 Л. А. Зільбер запропонував вирусогенетичної теорію, згідно з якою пухлинний вірус діє в якості трансформирующего агента, спадково змінює клітини, - ця теорія отримує все більше визнання.

  Швидкими темпами розвивалася мікробіологія. У 1921 А. Кальмет і Ш. Герен запропонували вакцину проти туберкульозу. Надалі метод специфічної профілактики інфекційних захворювань за допомогою вакцин і сироваток мав вирішальне значення в боротьбі з дифтерією, поліомієлітом і деякими іншими інфекціями. Науковою основою боротьби з інфекційними хворобами стали дослідження Д. К. Заболотного, В. Хавкіна та інших з епідеміології чуми, холери, сибірської виразки і черевного тифу, розробка вчення про лептоспирозах, рикетсіозах і багато іншого. Завдяки відкриттю фильтрующихся вірусів Д. І. Ивановским (1892) і наступним дослідженням М. Бейерінк та інших сформувалася вірусологія. У 60-х роках особливу увагу знову привернули мікоплазми, з якими пов'язані, зокрема, атипові пневмонії людини. Працями Є. І. Марциновського, Є. Н. Павловського, К. І. Скрябіна та інших створено вчення про природу осередків трансмісивних хвороб, закладені основи боротьби з паразитарними хворобами, девастації, дегельмінтизації та ін Важливу роль у розвитку епідеміології зіграло вчення Л. В. Громашевського про механізми передачі інфекції.