进入文明社会，为了预防控制传染性疾病，人类对人体与人群的健康进行定量观察，公共卫生的概念逐渐形成。例如：17世纪John Graunt进行了死亡分布及其规律性的研究；18世纪Pierre Charles Alexandre Louis和William Farr提出一系列流行病学重要概念并将统计学引入公共卫生领域；1796年Edward Jenner发明牛痘接种预防天花，使传染性疾病的主动免疫预防走上科学轨道；1848—1854年John Snow对伦敦霍乱流行的调查分析，形成流行病学现场调查、分析和控制的方法。

同一时代，物理、化学、生物学等科学的发展和测量技术的进步，促使自然环境和生活环境对人群健康关系的研究也进入了迅速发展的阶段：Ramazzini报道了硅肺病、铅中毒等，Pott报道了多环芳烃致癌的因果关系，Bernard研究了CO中毒机制，并与Magendie和Orfila一起奠定了职业毒理学基础；对食物与人体化学组成的认识，形成了营养学基本概念和基础理论；对职业场所有害因素的认识，形成了职业卫生和职业医学学科的基本理论。而疾病的细菌理论（即微生物理论）由Louis Pasteur也于19世纪建立。

至19世纪末20世纪初，基于战胜天花、霍乱、鼠疫、白喉等烈性传染病，以及环境卫生、职业卫生、营养与食品卫生、妇幼和青少年卫生等各个领域的研究成果，人类发展并掌握了系统的公共卫生学理论及人群预防措施，强调政府有责任为公众提供基本医疗和卫生服务，为公共卫生工作提供系列的技术方法。