明代的科学技术得到很大的发展，涌现出一大批杰出的科学家，诞生了大批的科书巨著，如徐光启的《农政全书》，李时珍的《本草纲目》，宋应星的《天工开物》等等。有明一代，不仅修建了规模宏大的南京、北京等壮丽的宫殿建筑，大量美丽庄严的宗教建筑，还修缮加长了举世闻名的长城。它们展示出中国古代劳动人民的勤劳品质与聪明才智，是中华民族为世界留下的无比珍贵的遗产。
明代中国出现了一批集大成式的科学家，同时传统的科学技术也有所发展，诞生很多不朽的名著，如徐心鲁的《盘珠算法》、程大位的《算法统宗》、徐霞客的《徐霞客游记》、吴有性的《瘟疫论》、杨继洲的《针灸大全》等等。另外在技术应用方面更是有所突破，如火器的使用、瓷器的创新发明、棉纺织技术的提高等重大成就，都在这一时期出现。
■徐光启与《农政全书》
明代的农业经过休养生息后，得到进一步的发展，并且达到一定的高度。伴随着农业的发展，一大批具有总结性的农书出现，其中最为著名的是徐光启编撰的《农政全书》。
徐光启，字子先，号玄扈，南直隶松江府上海县（今上海市）人，万历三十二年（1604）进士。徐光启学识渊博，通天文、历算，对火器也有很深的研究。后来，他又加入天主教，与意大利人利玛窦一起研讨学问，积极学习西方科学知识，对中国的科学技术发展做出很大的贡献，先后著有《徐氏庖言》、《诗经六帖》，编著《农政全书》、《崇祯历书》，翻译《几何原本》、《泰西水法》等书籍，是中国近代科学的一位先驱。
徐光启编纂的《农政全书》，是明代农学的最大成就，也是中国古代农书的集大成者。全书篇幅宏大，共有60卷，几十万字，引用文献达到200多种。这部巨著的编纂费时多年，徐光启逝世时也没有完成，后来由陈子龙等根据他的遗稿编订，刻印成书。全书分为12目：1.农本（经史典故、诸家杂论、国朝重农考）；2.田制（井田考和《王镇农书》中的各种田制图）；3.农事（营治、开垦、授时、占候）；4.水利（水利工程、农田水利、《泰西水法》）；5.农器；6.树艺（谷物、蔬菜）；7.蚕桑；8.蚕桑广类（木棉、苎麻）；9.种植（经济作物）；10.牧养；11.制造（食品、房屋）；12.荒政（备荒，并附有《救荒本草》和《野草谱》）。《农政全书》对各种生产技术都有很详细的记载与分析。例如对棉花的栽培技术作出了系统性总结，用几句话就精炼地概括了棉花栽种的6个重要的环节：“精拣核，早下种，深耕，短干，稀科，肥壅”。真可谓言简意赅。
《农政全书》与以前所有农书最大的不同，在于它不仅着重而系统地论述了屯垦、水利和备荒三大农业事务；还吸收了传教士从西方带来的一些科学知识与方法，能够整理和分析徐光启自己通过调查和科学实验所得的材料。《农政全书》是中国古代农书的光辉典范。
■宋应星与《天工开物》
明代的手工业技术高度发展，因而出现一批带有总结性的科学巨著。《天工开物》就是其中最为有名的代表作，作者是宋应星。
宋应星，字长庚，江西奉新人。明万历十五年（1587）生，约清康熙五年（1666）卒。他才大学博，著作和研究领域涉及工业技术、农学、物理学、化学、生物学、哲学、经济学、文学等，是一位百科全书式的学者。他的作品可分为以下4大类：属于自然科学和技术科学方面的有《天工开物》、《观象》、《乐律》等；属于人文科学方面的有《野议》、《画音归正》等；介于上述两大领域之间的有《原耗》、《卮言十种》等；属于文学创作的有《思怜诗》、《美利笺》等。可惜其大部分作品已散佚，现在保留下来的有《天工开物》、《野议》、《思怜诗》、《论气》和《谈天》5种。
《天工开物》是由宋应星的友人涂绍资助刊刻问世的。
共3卷l8篇，所叙述的内容涉及农业及手工业近30个生产部门的技术。编次先后顺序是按照“贵五谷而贱金玉”的原则安排的，将与衣食有关的农业置于首，然后是有关工业的内容，而以珠玉殿后，体现了作者重农、重工和注重实学的思想。
《天工开物》文字简洁，记述精炼，大部分内容都是在南北各地实地调查所得的资料。作者十分注意通过数据的分析来说明复杂的工业问题。全书共有插图123幅，画面生动，比例恰当，立体感强，具有很强的可读性。作者系统而全面地反映了明代手工业的杰出成就。例如该书第一次记述了冶炼铜锌合金的技术，记述了当时人们使用的加热炼锌法以及一套完备的铸造技术；对工具和武器强化金属表面、提高硬度的冷热锻造方法也有记载。该书后来被人们形象地称为“中国17世纪的工业百科全书”。
■李时珍与《本草纲目》
明代的植物学与医学都取得了很大成就，诞生了一大批植物学的专著，如《救荒本草》、《野菜博录》、《野菜谱》等，但最为著名的是李时珍撰写的《本草纲目》。
李时珍，字东璧，号濒湖，湖北蕲（今湖北蕲春）人，生于武宗正德十三年（1518），卒于神宗万历二十一年（1593）。他家世代业医，祖父是“铃医”。父亲名闻，号月池，是当地名医。由于当时医生地位低下，其父要求他参加科举，但屡试不中，李时珍于是决定继承家业。在学医的过程中，他发现古代医书有很多错误，于是决心撰写一部新的医药书籍。
李时珍经过长期艰苦的实地调查，搞清了众多药物的许多疑难问题，于万历六年（1578）终于完成了《本草纲目》编写工作。全书约有190万字，52卷，载药1892种，其中新增的374种，载方1万多个，附图1000多幅，成了中国药物学的空前巨著。这本书纠正前人错误甚多，对其他有关的学科（生物学、化学、矿物学、地质学、天文学等等）也做出贡献。尤其难得的是在动植物分类学等许多方面有着突出成就。李时珍的动植物分类不仅超脱了历代药物的分类系统，更为重要的是，它在传统分类的基础上作了更为全面、系统的总结，使得中国古代的动植物分类得到很大的提高，接近于近代分类系统，这是中国生物学史上一项伟大的贡献，难怪达尔文称赞它是“中国古代的百科全书”。
■徐霞客与《徐霞客游记》
明代的地理学有新的发展，一方面伴随郑和下西洋的伟大创举，海洋知识达到了前所未有的丰富程度；另一方面，一些意志坚定的地理学家也对中国的山川河流进行悉心考察，留下大量地理著作，徐霞客就是其中一人。
徐霞客（1587～1641），名弘祖，字振之，霞客是他的别号，南直隶江阴（今属江苏）人，是明代杰出的地理学家、旅行家。他自幼聪慧过人，好读书，15岁博览祖遗“绛云楼”藏书，爱读历史、地理和游记类的书籍，萌远游五岳之志。22岁后，徐霞客开始出游，到逝世前的30多年里，他对祖国的大江南北、山川河流进行了细致的徒步考察，留下大量珍贵的纪录。
徐霞客是世界上对石灰岩地貌（又称喀斯特地形）进行大规模考察，并作详细记录和深入研究的第一人。他横穿云南，对金沙江、澜沧江、丽江等诸水流实地调查勘测，写成《溯江纪源考》和《盘江考》。他一生足迹遍及今华东、华北、东南沿海和云贵地区计16个省的无数山川。在旅途中，他总要把当天的经历与观察所得记录下来。有时日行百里，露宿残垣，寄身草莽，他仍坚持燃枯草照明，走笔为记。这些游记涉及所到之处的地理、地貌、地质、水文、气候、植物、农业、矿业、手工业、交通运输，以及名胜古迹、风土人情等，文笔优美，经后人编辑成约60余万字的《徐霞客游记》。它不但具有极高的科学价值，而且具有很高的文学价值，被誉为“千古奇书”。