天文学和气象学14世纪中叶的《白猿三灯图》包含132幅云图，这些云图与天气变化有关，并且大多符合现代气象学的原理。(1879年，欧洲只出版了16份云图。)帝国天文台于1383年建立在《南方大地理图》上，浑天仪于1439年建立(1900年被八国联军占领，1921年归还，建立在南京紫金山天文台)。1442年，北京建立了天文台。1446年，日晷影堂建成(位于北京古代天文台的西南侧)。1607年，李治郅发表了《匈牙利宪法插图》。1617年，张协写了《东西方考》，详细记录了海上占领的情况。1634年，中国第一台天文望远镜雍正式安装。1643年，《崇祯历书》出版。

1450年，在数学和物理方面，吴京写了《算法比较九章》。1524年，王文素写了54卷，共计1500多道题，近50万字，“郑桐新集古今数学之瑰宝”。1584年，朱载堉出版了《鲁的本质》一书。1592年，程大伟的《算法统一》一书首次记录了用算盘打方块和开方块。1606年，徐光启和利玛窦开始联合翻译几何元素。1613年，李之藻根据西方人克拉维斯的《实用算术导论》和中国人程大伟的《算法统一》编写了《文同算术》。1637年，宋·在《论气气声》中对声音的产生和传播作出了科学的解释。他认为声音是由物体振动或快速运动撞击气体产生的，并通过气体传播，类似于水波。方以智在《物理洞见》第二卷中提出“宇宙(时间)若以余为中心，则余中有周，周中有于。”提出了时间空的概念，它在时间和空之间不能独立存在。《物理学知识》第一卷正确地解释了蒙古空气差异现象(即大气折射)。民间光学仪器制造商孙制造了放大镜、显微镜等数十种光学仪器，并撰写了《镜史》(已失传)。

医学

1406年，朱迪等人将李时珍纪念邮票收集整理成《普济方》(共61739枚，是我国现存最大的医方书)。1567年，中国人在宁国府太平县进行了天花疫苗接种试验。(天花疫苗接种是人工免疫的开始。中国的疫苗接种技术在17世纪相当完善，并已推广到全国。中国的疫苗接种于17世纪初传入欧洲。1596年，李时珍的《本草纲目》在南京正式出版。与此同时，《滨湖脉学》和《齐静八脉测验》也发表了这篇文章。1601年，杨继洲写了《针灸大成》。

1617年，陈士恭收集了大量有效方剂。他注重实践，勇于创新。他创造性地完成了截肢(手指)和气管缝合等外科手术。《真实手术》一书的作者也讨论了一些肿瘤。1624年，张景岳出版了《井磊》。同年，他编辑了井磊·易图和井磊·傅毅。1640年，《经岳全书》完成了64卷。1641年，吴有兴写了《论瘟疫》。王夫之在《司文外篇》中提出了生物代谢的概念。他说:“质量是一代又一代相同的形式，...肌肉每天都在生长，而旧的肌肉会被淘汰，这是人们所不知道的。人们看到同样的形状，但不知道它的质量已经改变，...

1376年，俞宗本写了《植树书》(该书记载了各种树木的嫁接方法，如桃、李、杏、桑、梨等。)。1406年，朱洛的《救荒草》出版(收集了414种食用野生植物，包括它们的起源、形状、性味、食用部位和食用方法，并绘制了详细的地图)。1547年，马一龙写了《农说》(一本记录水稻精耕细作、密植、育苗、移栽等栽培经验的书，是中国第一部用哲学观点阐述农业技术的书)。1596年，屠本君(jun)撰写了中国现存最早的海洋生物专著《闽中海米书》(该书记录了沿海200多种水生动物的形态和生活习性，主要包括海洋无脊椎动物和鱼类)。1608年，于人和余杰合著了《元亨马疗集》(著名的兽医著作，包括马、牛和骆驼的治疗经验，至今仍有实用价值)。1617年，赵蛹写了《种植品》(关于番茄种植技术等。)。1628年，徐光启写了《农业大全》。

地理1405-1431郑和率领一支庞大的远洋船队到达西海

来自30多个国家的徐霞客；郑和航海图编纂于1425年。1536年，黄忠写了《于海》(记录东南亚历史与中国东南亚的交通状况)。1565年，胡宗宪编纂了《建制图汇编》，以记录中日交通和抗日活动。1589年，最早的世界地图“大通用地理地图”出现了。1639年，顾开始编纂《虞照志》和《郡县病志》。明末，徐霞客开始写《徐霞客游记》。

化学、冶炼和化学工业1521年，四川嘉州(今乐山)开凿了一个数百米深的油井。1596年，《唐县志》用通俗的方法记载了采矿技术。1596年，李时珍在《本草纲目》中记载了276种无机药物的化学性质和蒸馏、蒸发、升华、重结晶、沉淀、烧灼等技术。1637年，宋·在《天工开物》一书中描述冶炼技术时，把铅、铜、汞、硫等许多化学元素作为基本物质，与它们有关的反应所产生的物质作为派生物质，从而产生了化学元素概念的雏形。《天工吴凯》记载了中国古代冶金技术的许多成就，如冶炼生铁和熟铁(低碳钢)的连续生产工艺，退火、正火、淬火、化学热处理和固体渗碳工艺等钢铁热处理工艺。方以智在《物理学知识》第七卷中记载了炼焦的方法:“煤到处都有。发臭的人，烧熔并关上它。”岩石形成后，它们被切割到熔炉中，称为珊瑚礁。“欧洲直到1771年才开始焦化。

科学全面发展的设想

徐光启和徐光启非常重视演绎推理，特别强调数学，认为数学是所有其他自然科学和工程的基础。同年7月26日，西蜀局于1629年成立，徐光启在《苕饽历书·岁差疏》中给崇祯皇帝写道:“万物皆有形有质，万物皆有度”。他提出了“分科曹”的思想，论述了数学与其他科学的关系以及数学在生产实践中的作用。他认为数学是“应用的基础”，并提出了“十个度”:日历、测量、旋律、军事、财务管理、建筑、机械、地理、医学、计时。在他控制的“历法局”里，他开展了基于数学的研究工作，涉及气象、水利、军事工程、建筑、机械力学、大地测量学、医学、数学和音乐。日历局有一个科学研究机构的雏形。崇祯皇帝对此给予了积极的回应和支持。他下令说:“学位是旁路，曹操会照顾普通的表现。这位官员知道这件事。”徐光启发起了“向穷人学习”的研究，由李治郅，李天京，孙和，其次是方以智和王锡禅。