墨子和他的学生做了世界上第一个小孔成像实验，解释了倒像的原因，首次科学地解释了光的直线传播。《墨经》中记载这样一句话：“景到（通“倒”），在午有端，与景长。说在端。”“景，光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下。足蔽下光，故成景于上；首蔽上光，故成景于下。在远近有端，与于光，故景库内也。”尤其是关于“端”的论述，“端”有“终极”，“微点”的意思，墨子认为“端”不占空间，是物体不能再分割的最小单位。在某种程度上，这便是最早原子理论。
圭表是世界上最早的测量时间的工具。直立于平地上测日影的标杆和石柱叫表；正南正北方向平放的测定表影长度的刻板叫圭。这就是成语“立竿见影”的出处。山西襄汾陶庙的夏代或前夏代遗物中，出土了最早的简式圭表器物。到西周晚期，形制逐渐完善。2012年，考古人员在安徽阜阳西汉汝阴侯墓中发现两件“不明漆器”，是现存最早的圭表、和赤道天文测量仪器。
我国古代擅长天文计算，积累了大量系统的观测记录。最有价值的数据与日食、彗星、太阳黑子和新星有关。历史上可靠的日食记录主要来自我国；我国最早记录的彗星记录有1000多条，在《春秋》中，彗星被视为天体；从商代到17世纪末，我国记录了90多颗新星和超新星事件为现代天文学研究做出重要贡献的史料。
所谓制图六体，是指地图学的六大原则，即百分率原则、准视原则、道理原则、高低原则、方解原则和迂回原则。它是金代裴修提出的。正确阐述了地图比例尺、方位、距离、高程之间的关系。它是当时世界上最科学、最完善的地图学理论。唐代的贾丹、宋代的沈括、元代的朱思本、明代的罗洪贤等古代著名制图家的地图都继承了六体制图的原则。实际上，这六种制图学样式都出现在裴秀所作的《禹贡地域图》中。不幸的是，这套历史上最早的地图集早已失传。
1973年，湖南长沙马王堆三号墓出土了三幅丝绸地图，分别是地形图、驻军图和城市图，距今已有168年的历史，这些地图虽然比甘肃天水方马潭沁西县的地图晚，但质量要高得多。这三幅地图比例相对准确，方位和距离与现代地图勘探成果相当接近，显示了古人高超的制图技术。
敦煌藏经洞出土的《全天星图》现藏于伦敦的博物馆内，它是有记录以来星数最多的最古老星图。这幅丝绸色手绘的星图从12月开始。根据每个月太阳的位置，赤道带附近的天空被分成12个部分，每个部分投影到一个矩形平面上。整个地图描绘了1300多颗恒星，其中包括肉眼很难看到的暗淡恒星。它绘制于公元705-710年。这张星图只是当时正式星图的粗略复制品。
中国是古代法医学的发祥地，公认的代表作是宋词1247年的《洗冤集录》。事实上，中国最早的司法鉴定记录可以追溯到先秦时期。湖北省云梦县水浒地秦墓出土大量竹简。其中，近百件题为《封诊式》的竹简记载了大量与法医学有关的内容。
所谓天元术，是用数学符号建立方程式的一般方法。被誉为“宋元四大数学家”之一的李冶，对《天元术》进行了全面的总结和论述，提出了一套简明实用的《天元术》程序，并于1248年撰写了《测圆海镜》，之后又编撰了比西方早300多年的《益古演段》。
中国古代最早的潮汐著作出现在三国时期，即吴国严峻写的潮汐著作，但早已失传。唐朝宝应、大理年间，窦叔孟完成了我国现存最早的潮汐专著《海峤志》的研究。在书中，他根据潮汐与月亮同步的原理和天文历法算法，计算了763年冬至和79379年冬至之间的潮汐周期数。比英国的《伦敦桥潮候表》早400年左右。
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