中国的科学技术很早就有了高度的发展，秦汉到南北朝，一些主要的学科体系和数学、天文、医学、农学等已基本形成，冶铸、化工、造船、建筑等重要的技术也趋于成熟，到隋唐宋元，则有了更大的发展，一直到西方近代自然科学产生以前，中国的科学技术在许多方面处于世界领先地位，这其间最为璀璨且举世闻名的是四大发明：指南针、火药、造纸术和活字印刷，它们对推动世界科学技术的发展和人类向更新的领域探索起了巨大作用。
数学，中国是最早采用十进位制的国家之一，是筹算和珠算以及相应计算工具的的创造者，秦汉时的《周髀算经》和《九章算术》先后总结了古代和东汉以前的数学成就，前者书中记录的勾股定理比西方早了500年，而后者奠定了数学以计算为中心的体系，在当时都是极为先进的;在三国和南北朝时期刘徽的“徽率”和祖冲之的“祖率”，最早提出了圆周率的计算方法，同时把圆周率数值精确推算到小数点后的第七位数，比欧洲早了1000多年;在隋唐时王孝通《缉古算经》创造出了一元三次方程的解法，是世界数学史上的重大成就，而南宋时秦九韶的《数书九章》创造出高次方程的解法，比西方早800年。
地理，东汉张衡创制了世界上最早利用水力转动的“浑天仪”和测定地震方位的“候风地动仪”,并首次正确解释了月食是由月球进入地影而产生的，其地动仪比欧洲早了1700多年;西汉“马王堆”汉墓彩色城邑图是世界上最早的地图，北魏郦道元《水经注》、明朝徐霞客及其《游记》都是中国古代突出的地理文献;在天文学方面，甘德、石申的《甘石星经》是世界上最早的天文学著作，西汉的《太初历》第一次把24节气订入历法，唐朝的僧一行《大衍历》是根据日影实测确定,是当时世界上最精密的历法。而北宋沈括的“十二气历”，依时令气节制定,不置闰月,利于农耕,与现行公历基本相同。元朝郭守敬《授时历》比较科学,其回归年长度与现行公历相同,却比现行公历早300 年;赤道坐标使中国成为最早使用赤道坐标的国家，而《石氏星表》就是依据赤道坐标观测和记录恒星的科学结果，从而确立古代中国在星象观测方面的领先地位。同样，浑仪也是依据赤道坐标而制作的观测仪器，它经过元代科学家郭守敬的进一步革新，成为在望远镜发明以前世界上最先进的天文观测工具。
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由于我国古代的封建经济主要是农业经济，国家又采取重农抑商的政策，因此，与农业关系密切的学科，都得到较大的发展。如在历法方面所显示的特色体系与连续不断发展的情况，十分突出。从社会需要考察，先秦以来，一直强调以农为本，编造历法，授民以时正是历代王朝必须从事并给以极大关注的重大事项。又如作为地学分支之一的气象学，远在3000多年前，就有关于天气实况的记录，这些都是和当时农业生产的需要相适应的。水利工程与水文知识的发展同样与农业灌溉、防止水患侵袭、保障皇粮军粮运输等需求紧密相连，正因为这样，都江堰、郑国渠、龙首渠、黄河大堤、海塘等我国古代水利工程都是闻名世界的杰作，它们都集中反映出在我国古代对水利工程与水文知识的掌握水平已经相当高了。
在农学与工艺上，早在西汉时就有农书《胜之书》，北魏贾思勰的《齐民要术》更对中国农业的发展起了重要的推动作用，而《天工开物》总结了明代农业、手工业的科技成就,被誉为“中国17世纪的工艺百科全书” ，农学主要成就是混合选择法和人工杂交育种;在医学上，《黄帝内经》从经络学说、四诊法和针灸疗法三个最基本、最独特也是运用最广泛的医学成就反映传统中医学的本质面貌;而东汉张仲景的《伤寒杂病论》阐述了中医理论和治病原则，奠定了中医治疗学的基础，书中提到的不少药方现在仍在采用，明代李时珍的《本草纲目》系统总结了我国16 世纪以前药物学的经验和成就,大大丰富了药品的种类，被誉为“东方药物巨典”。
在生产技术方面，成为我国古代传统特色的主要技术，像冶铁、纺织机械、农具制造、造纸工艺、漆器工艺、船舶制造等都已出现，并达到了相当的水平。像赵过的铁脚耧车、杜诗的水排、梯级船闸设计的原理与方法、木结构建筑风格、竖炉冶炼法、实测基础上绘制的地图等等都是突出的成果。牛耕的推广与代田法、区田法耕作制度的创新，则在当时条件下起到解放和促进生产力发展的重要推动作用。