Arnau de Vilanova considera frecuentemente la filosofía natural de Aristóteles como base teórica, pero para la orientación médica suele decantarse por las autoridades de la medicina: Hipócrates y Galeno. Traduce, adapta y comenta algunas de sus obras en los cursos que imparte. Además, contra las corrientes empiristas que ganaron fuerza en Montpellier, Arnau reivindica la necesidad de estudiar sin intermediarios los textos de Hipócrates y Galeno, “porque no solamente fueron los artífices de la razón y tuvieron la técnica, sino que, además, transmitieron el método para encontrar la práctica correcta en la aplicación de los remedios”. Su alabanzas al “expertísimo” Hipócrates son constantes, aunque no parece que maneje un gran número de textos hipocráticos y los conoce muy a menudo a través de los comentarios de Galeno. Y éste es sin duda el fundamento de toda la doctrina médica del maestro de Montpellier y el autor que más cita, con diferencia. Arnau hace uso y divulga el “nuevo Galeno” en sus lecciones y en sus obras. En Montpellier el progreso en el conocimiento de Galeno culminará con la obra de Arnau de Vilanova y las reglamentaciones papales de 1309. La ordenación de los estudios médicos de la universidad de Montpellier realizada en 1309 por Clemente V, con el asesoramiento de Arnau y de otros maestros de la misma facultad, oficializa el predominio galénico dentro del curriculum.
Asimismo, Arnau no menosprecia la medicina árabe, que se había convertido en el principal vehículo de transmisión de la tradición griega. Traduce a Avicena y Abu-l-Salt y a menudo utiliza y elogia autores como al-Kindi, Rhazes o Avicena. De todos modos, no siempre reconoce su deuda con Avicena y se muestra crítico con los avicenistas, que iban ganando terreno en las universidades, llamándolos “estudiosos de un solo libro”, porque encontraban respuesta fácil a todos los problemas médicos en el Canon, olvidando los textos de Hipócrates y Galeno. Pero sus ataques más feroces son contra Averroes y sus seguidores, incluso algunas de sus obras tienen un sesgo antiaverroista. De igual modo, Arnau rechazó la tradición médica de la edad media latina, tanto autores anteriores a él como contemporáneos.
