Las controversias doctrinales en que los papas romanos se metieron tenían su fuente, como puede suponerse, principalmente en las especulaciones del Oriente. Estas controversias influyeron mucho, sin embargo, para que se establecieran relaciones eclesiásticas y seculares. En este período el papado se propuso declarar directamente su autoridad, no sólo sobre rivales eclesiásticos, sino también sobre poderes seculares.
Una de las primeras disputas sucedió cuando el patriarca de Constantinopla se negó a desterrar a un hereje. El papa Félix III (483-92) intentó excomulgar al patriarca, destituvéndolo del sacerdocio, y aislándolo de la comunión católica y de los fieles. Félix declaró que su autoridad como sucesor de Pedro lo capacitaba para hacerlo así. Sin embargo, hasta los obispos orientales que habían sido leales al papado informaron a Félix que él no tenía poder de esta clase, y que ellos escogían comunión con Constantinopla antes que con Roma. Por treinta y cinco años continuó este cisma. Mediante sagacidad política, un papa posterior arregló el cisma sin pérdida de dignidad.
Una controversia doctrinal muy importante fue arrastrada de una época anterior —el asunto de la naturaleza de Cristo. El concilio de Calcedonia (451) había definido la naturaleza de Cristo como doble: completamente divina y completamente humana. La decisión del concilio no convenció a muchos del Oriente. Los oponentes de esta decisión tomaron el nombre de monofisitas (una naturaleza). Prácticamente todo Egipto y Abisinia, parte de Siria y la mayor parte de Armenia adoptaron el monofisismo y lo han retenido hasta el presente. En un esfuerzo por apaciguar esta gran sección del mundo oriental, el emperador Zenón (474-91) de Constantinopla emitió un decreto que prácticamente anulaba la definición de Calcedonia, pero el único resultado fue indisponer al Occidente.
En otro esfuerzo por aplacar a los monofisitas, el emperador Justiniano (527-65) emitió una serie de edictos en 544 que también comprometía la definición de Calcedonia en favor de la interpretación Alejandrina, diciendo que la naturaleza humana de Cristo estaba subordinada a la divina. El papa Virgilio (538-55) que debía su oficio a la influencia imperial, al principio rehusaba aceptar la decisión de Justiniano, pero la presión imperial en 548 lo indujo a consentir. Dos años después cambió de opinión y se negó a asistir a un concilio para discutir el asunto. Al fin del concilio de 553, el papa Virgilio fue excomulgado, y los edictos de Justiniano recibieron autorización del concilio. Entonces el papa se excusó y aceptó la decisión del concilio, y la excomunión fue quitada.
Todavía se hizo otro intento de conciliar a los monofisitas. Mediante la influencia del Patriarca Sergio de Constantinopla, el Emperador Heraclio propuso una interpretación doctrinal que en 633 produjo reacción favorable de los monofisitas. Esta interpretación desvió la discusión de la naturaleza a la voluntad o energía, declarando que Cristo tenía una energía o voluntad divina-humana. El papa Honorio (625-38) fue consultado y contestó que Cristo tenía una voluntad, pero que la expresión "energía" no debía usarse, porque no era escrituraría. Los siguientes papas adoptaron el otro lado de la cuestión. Uno de ellos, el papa Martín I (649-55), desafió la orden del emperador Constancio II (642-68) de no discutir el asunto, y reunió al sínodo romano en 649, que, entre otras cosas, condenó la orden del emperador. El emperador rápidamente capturó al papa y lo envió a morir en el exilio. Sin embargo, los monofisitas, mientras tanto, habían sido subyugados por la invasión mahometana, así que para complacer a Roma y restaurar la unidad, el emperador Constantino IV (668-85) convocó el sexto concilio universal en Constantinopla en 680-81, que declaró que Cristo tenía dos voluntades. Es muy interesante que este concilio condenara al llamado infalible papa Honorio por hereje.
Probablemente lo más amargo de las controversias doctrinales empezó en el Siglo VIII, y es conocido como la "controversia iconoclasta" (destructora de imágenes). El uso de imágenes en la adoración se había vuelto muy popular tanto en el cristianismo oriental como en el occidental desde el tiempo de Constantino, que había muerto en 337. Los cristianos primitivos habían rehusado tener ídolos o imágenes en la casa o en el templo, y por esa razón eran llamados ateos por los paganos del Siglo II. Sin embargo, la influencia del paganismo produjo el amplio uso de las imágenes, ostensiblemente al principio con el único propósito de enseñar mediante los cuadros y las estatuas. Esas imágenes pronto empezaron a ser vistas como poseedoras de cualidades divinas. Eran veneradas, besadas, y en algunos casos adoradas por los entusiastas devotos. Los mahometanos objetaron vigorosamente esta idolatría, y, en parte como un movimiento político para apaciguar al califa mahometano, el emperador León el Isaurio (717-41) emitió un edicto en 730 contra el uso de imágenes. Pese a la fanática oposición de los monjes, las imágenes fueron quitadas de las iglesias orientales.
Cuando el emperador ordenó a las iglesias de Occidente que quitaran las imágenes, encontró más oposición. El argumentó al papa que la adoración de imágenes está prohibida tanto por el Antiguo como por el Nuevo Testamento y por los padres primitivos, y que es pagana en su arte y herética en sus doctrinas. En respuesta el papa Gregorio II (715-31) dijo que Dios había mandado que se hicieran querubines y serafines (imágenes); que las imágenes preservan para el futuro los retratos de Cristo y de los santos; que el mandamiento contra las imágenes era necesario para prevenir a los israelitas de la idolatría pagana, pero que este peligro ya no existía; y que la adoración y postración ante las imágenes no constituye culto, sino sencillamente veneración. La controversia continuó por más de un siglo.
Por medio de maniobras políticas de la regente Irene, el séptimo concilio universal de Nicea en 787 sostuvo el derecho de culto a las imágenes. Carlomagno, emperador en Occidente, se opuso de plano al decreto de este concilio y a la posición de los papas, insistiendo en que las imágenes eran para ornamento, no para culto. Durante la controversia el papa Gregorio III (731-41) pronunció la sentencia de excomunión contra cualquiera que quitara, destruyera o dañara las imágenes de María, de Cristo, y de los santos. Esta actitud fue continuada por los papas, a pesar de la oposición de Carlomagno. El emperador León el armenio (813-20) anuló los decretos del Segundo Concilio de Nicea de 787 tan pronto como asumió su oficio, pero el culto a las imágenes obtuvo la victoria final cuando la regente Teodora (842-67) ordenó que las imágenes fueran restauradas y los iconoclastas perseguidos. En el Oriente se puso una limitación a las imágenes, permitiendo solamente pinturas y mosaicos en los templos. Las estatuas que se proyectaran más allá del plano de la superficie fueron prohibidas. No se hizo limitación de esta clase en el Occidente. Las imágenes fueron todavía más veneradas y ampliamente usadas como resultado de la controversia.