一、火药
北宋初年，曾用以制作火箭、火球等。后来又出现带爆炸性的霹雳炮。南宋时期更出现铁火炮、突火枪枪、火铳等新式武器。这些武器威力巨大，被广泛使用在对蒙战争中 。
火药是中国四大发明之一。是在适当的外界能量作用下，自身能进行迅速而有规律的燃烧，同时生成大量高温燃气的物质。在军事上主要用作枪弹、炮弹的发射药和火箭、导弹的推进剂及其他驱动装置的能源，是弹药的重要组成部分。人类文明史上的一项杰出的成就。
二、活字印刷
活字印刷术的发明是印刷史上一次伟大的技术革命。北宋庆历间（1041年-1048年）中国的毕升（970年—1051年）发明的泥活字，标志着活字印刷术的诞生。他是世界上第一个发明人，比德国人约翰内斯·古腾堡的铅活字印刷术早约400年。元代王祯成功创制木活字，又发明了转轮排字。明代中期，铜活字在江苏南京、无锡、苏州等地得到较多的应用。
三、天文学与历法
元世祖先后在上都、大都、登封等处兴建天文台与回回司天台，设立了远达极北南海的27处天文观测站，在测定黄道和恒星观测方面取得了远超前代的突出成就。元朝有名的天文学家有郭守敬、王恂、耶律楚材、扎马鲁丁等人。耶律楚材曾编订有《西征庚午元历》，1267年扎马鲁丁撰进《万年历》，郭守敬等人修改历法，以近世截元法主持编订了《授时历》。
四、数学
著名的成果有“杨辉三角形”等，数学著作则有《数书九章》和《杨辉算法》。元朝数学涌现出了一批杰出数学家及其著作。如李冶及其《测圆海镜》、《益古演段》；朱世杰及其《算学启蒙》、《四元玉鉴》；李冶提出的天元术（即立方程的方法）及朱世杰提出的四元术（即多元高次联立方程的解法）。
五、医学
在本草方面，宋政府先后编撰了《开宝本草》、《嘉佑本草》、《图经本草》。此外，根据当时唐慎微私人撰修的《证类本草》三次加以重修而出版枣《大观经史证类备用本草》、《重修政和经史证类备用本草》、《绍兴校定经史证类备急本书》，成为明代李时珍《本草纲目》以前最优秀的本草类著作。
在医方方面，先后组织编纂了《神医普救方》1000卷、《太平圣惠方》100卷、《圣济总录》200卷，成为收方最多的著作。