Dentro del proceso general de formación de la nacionalidad, la ciencia en Cuba se mostró como un movimiento sólido y ascendente a partir del siglo XVIII, basado en el mejoramiento económico del país, el avance del pensamiento antiescolástico y de métodos modernos en la enseñanza general.

En el siglo XVI, específicamente en 1569, existía ya un hospital en La Habana bajo el nombre de Hospital de San Felipe y Santiago. La ciudad, fundada en 1519, contaba por entonces, además, con la fortaleza de La Fuerza, un astillero y un acueducto llamado la Zanja Real, el primero que tuvo y el único con que contó hasta 1835, activo hasta finales del siglo XIX.

En 1651, ya Cuba tenía un bachiller en Medicina, Diego de Hinostrosa. En 1728, al ser fundada la Universidad de La Habana, comienza el camino cubano en la profundización de las ciencias, a lo cual contribuirían en gran medida el surgimiento, en 1793, de la Sociedad Económica de Amigos del País, y la enseñanza de grandes pensadores como Félix Varela, presbítero que se adentró en los terrenos de la filosofía y predicaba la introducción de conocimientos actuales y del razonamiento científico en contraposición a la escolástica reinante, además de ser formador de una generación de pensadores y preconizar la independencia de su Patria. Autor de uno de los primeros textos para la enseñanza de la física moderna en las Américas, Varela sustituyó en sus clases el latín por el castellano y difundió las ideas de Locke, Condillac, y Newton.

En 1673 se escribe el primer libro científico: Arte de Navegar, texto de astronomía aplicada. En 1715 La Habana contaba con un hospital para leprosos, el de San Lázaro. En 1723 se introducía la imprenta y en 1787 era impresa la primera obra científica: Descripción de diferentes piezas de historia natural, las más del ramo marítimo, de un portugués radicado en la capital cubana.

1797 marca un hito, es conocido como el año de la eclosión científica, por la cantidad de impresos científicos que aparecen en La Habana: Disertación sobre algunas plantas cubanas, Oración inaugural en elogio de la cirugía, Disertación sobre la fiebre maligna llamada vulgarmente vómito negro, Discurso sobre las buenas propiedades de la tierra bermeja para el cultivo de la caña, Memoria sobre el mejor modo de fabricar azúcar... Además, el 8 de julio de ese año se produce la primera defensa pública de las ideas de Copérnico y también en esos meses se instala en un ingenio la primera máquina de vapor.

A inicios del siglo XIX, La Habana contaba ya con un cementerio y un Jardín Botánico, un Museo Anatómico, una revista científica,  y en 1831 es escenificada la primera ascensión en globo de un aeronauta cubano. En 1837 es inaugurado entre La Habana y el cercano poblado de Bejucal el primer ferrocarril de Iberoamérica, y en la década del '40 es secularizada la Universidad de La Habana. Por entonces, ya se realizaban operaciones quirúrgicas (en 1847 es introducido el uso de la anestesia, cinco meses después de que se usara por primera vez en el mundo en Boston, EEUU), había alumbrado de gas y existían un instituto de investigaciones químicas y una carta geo-hidro-topográfica de la isla.

En la segunda mitad del XIX  se crea un observatorio físico-meteórico en la ciudad, se funda la Academia de Ciencias de La Habana, se instala el primer cable telegráfico submarino, se producen la primera discusión en público de la teoría darwinista, la creación de la Sociedad Antropológica, la primera demostración e instalación de un sistema de alumbrado eléctrico público, una polémica sobre el origen del hombre, la llegada de un sistema telefónico, el primer Congreso Médico Nacional, y muchos otros sucesos, descubrimientos e investigaciones sobre la caña, la flora y la fauna y el clima de la isla.

El 18 de febrero de 1881, el sabio Carlos J. Finlay expone, ante una reunión sanitaria internacional en Washington, sus tesis sobre la transmisión de la Fiebre Amarilla, en la primera vez que se propuso la existencia de vectores biológicos de una enfermedad. Finlay identificó al agente transmisor del mal, que hoy conocemos como Aedes Aegypti, y pasó a la posteridad pese a que un colega norteamericano quiso arrebatarle la paternidad del descubrimiento.

Otras importantes figuras científicas cubanas fueron Tomás Romay (1764-1849), notable higienista, antiescolástico e iniciador del movimiento científico moderno en la isla. Felipe Poey (1799-1891), fundador de la Sociedad Entomológica de Francia, colega de Cuvier, escritor de tratados de geografía, mineralogía e historia natural de Cuba, materialista por convicción y autor de la Ictiología Cubana, que alcanzó fama mundial. Andrés Poey (1825-1919), fundador del primer observatorio meteorológico cubano, autor de una Cronología de los Ciclones y Nueva clasificación de las nubes. Alvaro Reynoso (1829-1888), doctor en ciencias químicas de la Universidad de París, director del Instituto de Ciencias Químicas de La Habana, gran agrónomo y autor de investigaciones sobre el café, el tabaco y la caña de azúcar. Joaquín Albarrán (1860-1912), graduado de médico en La Habana, Madrid y París, cofundador con Guyón de la urología, grane especialista en la citoscopía. Manuel González Echevarría (1833-1898), considerado uno de los epilectólogos más notables de su época en todo el mundo.

Ya en el siglo XX, en su primera mitad, resaltan figuras como Juan Gutiérrez, eminente epidemiólogo, y Pedro Kourí, iniciador de la medicina tropical. Sin embargo, en estos años la ciencia se desarrollaba a pasos aislados y no contaba con un efectivo apoyo gubernamental.

Al triunfo de la Revolución, en 1959, la situación cambió. Se estableció un programa de desarrollo científico y técnico apoyado en un amplio esfuerzo educativo que incluyó en 1961 la campaña de alfabetización, lo cual propició que actualmente el país cuente con más de 400 centros científicos y tenga empleadas en la actividad investigativa a más de 62 mil personas.

En 1965 surge el Centro Nacional de Investigaciones Científicas, decano de las actuales instituciones y cantera de un gran caudal de investigadores. En ese año surge, además, el Servicio Meteorológico Nacional. En la década de los 60 se crean varios institutos de estudios médicos, el Centro de Sanidad Animal, los primeros exponentes de la industria electrónica y el Instituto de Física Nuclear.

En 1980 tuvo lugar el primer vuelo cosmonáutico conjunto entre Cuba y la URSS. En esa ocasión, el cubano Arnaldo Tamayo y su colega ruso Yuri Romanenko realizaron investigaciones y experimentos concebidos por científicos cubanos, quienes además estudiaron la transmisión de imágenes holográficas entre el cosmos y la Tierra, lo cual sería probado en un viaje posterior.

En 1994, fue creado el Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente, que agrupó las actividades de varias instituciones y actualmente rige y coordina el quehacer nacional en esas esferas.

En la isla existen decenas de reservas de la biosfera, zonas protegidas y parques naturales, una muy completa legislación ambiental, un avanzado programa de uso pacífico de la energía nuclear que ha dado notables frutos en ramas como la medicina, y centros de educación superior que muestran altos resultados científicos en su integración a instituciones de la rama y también a centros productivos y comunidades.

Existen, además, prestigiosos centros de investigación como el Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología, Centro de Ingeniería Molecular, Centro Nacional de Biopreparados, e institutos de restauración neurológica, el Instituto de Medicina Tropical Pedro Kourí y otros con notables éxitos entre los que destacan la creación de varias vacunas (como la antimeningocóccica B), la creación de una base agrícola a partir de la biotecnología, la obtención de medicamentos a base de las mismas técnicas y el desarrollo y estudio de otros proyectos de importantes vacunas, como la dirigida contra el SIDA.

Hospitales cubanos han logrado grandes avances en la cardiología, la neurología, la ortopedia y otras ramas de la medicina...Existe un movimiento nacional de innovadores y creadores de nuevas tecnologías, la mortalidad infantil es de aproximadamente siete por cada mil nacidos vivos, la esperanza de vida supera los 75 años, toda la población tiene cobertura médica gratuita y, dentro de ella, acceso a los más costosos tratamientos y logros de la cirugía y la asistencia médica.