Le formelle raffigurano l’Astronomia, la Musica, la Geometria, la Grammatica, la Retorica, la Logica e l’Aritmetica. Esse sono state scolpite in marmo dalla bottega di Andrea Pisano negli anni dal 1343 al 1360. Si tratta di personificazioni allegoriche delle “arti liberali”, ossia le arti dell’uomo libero: erano così chiamate le discipline insegnate nelle università medievali. Nel Medioevo, proprio vicino al Duomo si trovava la sede dello Studio Fiorentino, l’Università nata nel Trecento a Firenze. Le arti sono qui rappresentate con le sembianze di donne che con i loro gesti mostrano la disciplina che raffigurano. L'Astronomia solleva con la mano l'astrolabio, uno strumento astronomico usato per localizzare le stelle. La Musica tiene tra le mani una cetra. La Geometria solleva una squadra ed un compasso. La grammatica fa lezione agli alunni tenendo in mano un frustino. La Retorica, l’arte di scrivere e parlare in modo appropriato, tiene tra le mani uno scudo ed una spada simboli della forza di colui che si esprime in modo chiaro. La Logica ha in mano un paio di forbici, simbolo del metodo rigoroso. La disciplina dell'Aritmetica solleva le dita nell'atto di contare.