作为世界古代文明标志的指南针、火药和印刷术三大发明的出现或大规模使用均始于北宋,以沈括、苏颂、郭守敬、李冶、秦九韵、杨辉、朱世杰、赵友钦、毕升、陈@①、王祯、李杲、李诫、曾公亮等为代表的科技名家辈出,硕果累累,以《梦溪笔谈》、《营造法式》、《四元玉鉴》、《武经总要》、《王祯农书》、陈@①农书》、《革象新书》等为代表的科技著作纷纷面世,正是诸多尊敬的科技前辈先后在各方面的努力,不断将宋元时期的科学技术推进到一个新的高度。
以宋元秦九韶、李冶、杨辉、朱世杰数学四大家为代表,使宋元数学在中国古代以筹算为主要计算工具的传统数学的发展达到登峰造极的阶段。大规模的恒星观测,各种天文观测仪器的研制成功把我国古代天文学推向它的发展高峰。沈括在磁学方面的成就在当时是处于世界领先水平的。金元时期的四大医学学派和相应的医学流派使中国医药学得到全面发展。以陈@①《农书》与王祯《农书》为代表,先后总结了宋元时期的农业生产实践经验,后者所附录的“农器图谱”展示了我国古代农业生产器具方面的重要成就,成为后世记述农具图书的范本,反映了当时农学的高度发展。宋代动植物志、谱录的大量出现并形成出书高-潮,和宋景《欧希范五脏图》、杨介《存真图》所显示的解剖学上的发展,应该说这时的生物学也是成就不小的。在这一时期,地学方面的成就也很突出,元代朱思本的《舆地图》不仅总结了唐宋以来的地理学成就,还根据实地调查,在制图方面取得成绩,其精确度已达至较高水平,成为明清时期我国舆图的范本。杜绾著《云林石谱》的出现,反映了矿物学在宋代已较前有了很大进展。在这些学科发展的同时,诸如水利、冶金、印刷、瓷器、机械制造、建筑、纺织、交通工具、兵器等方面也呈现出蓬勃发展的势头。
以张载为代表的唯物主义的气一元论自然观和以沈括为代表“验迹原理”和科学方法与朱熹的“格物致知”的科学方法,无疑是哲学和科学发展到北宋时所取得的重大成就之一,对宋元时期的科学技术的发展产生了重大影响。当然,朱熹的理一元论的自然观对当时科技的影响也是不可低估的。