兩千至五百年前,我國還處在秦朝及其以前的時期。
1、商代我國已有較好的馬用挽具，河南安陽殷墓出土了整套馬用挽具。
春秋時期，冶鐵手工業的發展和鐵製工具的使用；《詩經》中共有二百多種動植物的名稱，並有動植物形態、習性、植物栽培和動物飼養等的記載，說明西周至春秋間我國人民已有較豐富的動植物知識；春秋末年我國人民已使用天平和砝碼。湖南長沙春秋末至戰國間的楚墓中出土了大量天平和砝碼；針灸術是我國人民的重要發明之一，原始社會時已使用砭石（砭音bian，砭石即石針）、熱熨和灸法治療疾病； 春秋時秦國人醫和（生卒年代不詳）明確地提出了病因"非鬼"，而是"陰、陽、風、雨、晦、明"六氣的樸素的唯物主義病因論。公元前五世紀左右，民間醫生秦越人（當時人們稱他為扁鵲，生卒年代不詳）總結出瞭望、聞、問、切的診斷方法，他精通內、兒、婦產、五官等科的醫療技術，能運用針灸、按摩、湯藥等療法。據《史記·扁鵲傳》載，秦越人堅持唯物主義思想，反對巫術迷信,以"信巫不信醫"為"六不治"的原則之一；湖北江陵具紀南城出土的公元前五世紀春秋時的越王勾踐劍上，裝飾有琉璃珠；《春秋》中記載了我國自公元前722年-前481年間的三十七次日食，其中三十二次據推算是可靠的，這是世界最完整的上古時期的日食記錄；《春秋·僖公十六年》有世界上關於隕石的最早記載。《左傳·僖公十六年》更明確地指出落於宋國境內的隕石即損星；《春秋·魯文公十四年》記載了公元前613年秋七月"有星孛（即彗星）入於北斗"，這是關於哈雷彗星的最早記載，比西方早六百七十多年。我國古代共有關於哈雷彗星的記載三十一次。公元前六世紀我國已採用十九年七閏月的置閏方法制定曆法，比希臘人早一百多年； 商代已有原始的筆，春秋時已能製造毛筆，河南信陽春秋晚期的楚墓中出土有毛筆。
2、戰國時期，農業生產技術的發展到精耕細作；水利建設為我國農業生產的進一步提高創造了良好的條件；冶煉、鑄造和機械製造技術的對生產力的提高起了重要的作用；以《內經》為代表的我國醫學理論體系初步形成；天文學、地學、數學、物理學等方面也有很大發展；許多思想家、科學家得出了一些樸素的唯物主義自然觀，著名的思想家荀況提出"明於天人之分"和"制天命而用之"的光輝思想，給了奴隸主階級的天命論以沈重的打擊。
戰國時成書的《管子·地員》根據實地考察，論述了地勢高下、水泉深淺和十八種不同土壤所適宜生長的植物，指出植物的生長與土地的密切關係，這是世界上最早的生態地植物學著作。公元前356年商鞅在秦國變法，推行耕戰政策，為發展農業生產推廣了畜耕，使農業生產力有了很大的提高。根據記載推算，秦國推廣畜耕後每個農業勞動力耕作的畝數約為其他各國的1.9倍。戰國時期，深耕細作、積肥施肥的傳統已初步奠定。
戰國時期我國農業生產知識開始系統化和理論化，出現了農家學派和《神農》、《野老》等農書。《呂氏春秋》中的《任地》、《辨土》、《審時》等篇保存了秦農學的片斷，是我國現存最早的農學專著。春秋戰國時期我國勞動人民已能根據牛馬的外形來判斷牛馬的生理機能特點和生產技能，並根據它來選留種畜。這種鑒別技術的發展對於家畜質量的提高起了很大作用。氣象
戰國時成書的《夏小正》保存了我國古代勞動人民的物候知識按月記載了自然現象和農事活動，是世界上現存最早的物侯學著作。物理學
《管子·地數》載："山上有慈石（即磁石）者，其下有銅金。"這是世界上有關磁石的最早記載之一，說明春秋戰國時我國人民對磁石的性質已有了一些瞭解。《管子·地員》記載了我國古代人民在音樂實踐中創造的計算音程以確定五音的"三分損益法"，這是我國古代樂律史上的重要成就。
戰國時名家提出了樸素的極限概念和物質無限可分的思想："一尺之棰，日取其半，萬世不竭。"名家還提出關於運動的物體又動又不動的辯證關係的看法。公元前四一前三世紀，墨家的著作《墨子》在物理學方面有許多重要成就。《墨經》中有關於力、力系的平衡和槓桿、斜面等簡單機械的論述；記載了關於小孔成像和平面鏡、凹面鏡、凸面鏡成像的觀察研究，首先提出光是直線前進的觀點，是世界上最早的幾何光學著作之一；《墨子·備穴》還載有固體傳聲和共鳴現象的應用等聲學知識。《墨經》中提出了我國古代的樸素的原子（"端"）的概念以及樸素的時間（"久"，即宙）和空間（"宇"）的概念。
戰國時的《莊子·徐無鬼》中有關於聲音共振現象的記載。
春秋戰國時期我國出現了一些樸素唯物主義的關於世界物質具有統一的本源的思想。《管子·水地》提出水是萬物之源。荀況認為世界萬物的總根是"氣"。關於物質性的"氣"的學說對我國古代自然觀的發展有很大的影響。荀況還提出了"天行有常"（即自然界的運動都有它的客觀規律）的觀點和"制天命而用之"的光輝思想，尖銳地批判了天命論。戰國末期，《韓非子·有度》中載有"先王立司南端朝夕"，這是關於"司南"的最早記載。《鬼谷子·謀》中也有"鄭人之取玉也，載司南之車，為其不惑也"的記載。"司南"是指示方向的器具。公元前239年我國有關於磁石吸鐵的記載："慈石召鐵，或引之也。"這是世界上關於磁石吸鐵的最早記載之一。
水利
《管子·度地》是我國古代水利方面的重要文獻，它總結了古代勞動人民灌溉和堤防工程技術的經驗，提出了改造河川的理想，並且指出："善為國者，必先除其五害。""五害之屬，水最為大。"公元前597年左右，春秋時楚國孫叔敖（生卒年代不詳）主持修建了芍陂蓄水灌溉工程（即今安徽壽縣安豐塘），這是我國最早的大型水庫。漢代以來又在芍陂陸續興建了許多閘門等設施。公元前六一前五世紀，春秋時楚國和吳國人民開鑿了邗（han）溝等四條運河。
戰國時魏國無神論者西門豹（生卒年代不詳）主持修建了引漳灌鄴（ye，今河南安陽一帶）工程，開鑿渠道十二條。《史記·滑稽列傳》載有西門豹機智地戰勝宗教迷信勢力和開鑿水渠的故事。自公元前360年開始，魏國人民開鑿鴻溝，溝通黃河、淮河和長江三大水系，即便於通航，又利於灌溉。
自公元前246年開始，水工鄭國（生卒年代不詳）在關中地區主持修建鄭國渠，引涇水通向洛水，渠長"三百餘里"，"溉澤鹵之地四萬餘頃"，還採用了淤灌壓鹼的辦法以改良土壤。戰國時，我國人民修筑黃河堤防的技術已有相當高的水平。《韓非子·喻老》中記載了當時魏國的筑堤專家白丹（白圭，生卒年代不詳）注意到"千丈之堤，以螻蟻之穴潰"，並且提出堵蟻穴以固堤的方法。醫藥學
公元前597年已知道麥曲（酵母）可以治療腹疾。酵母至今仍是世界上通用的健胃藥。
春秋戰國時的《山海經》中載有一百多種植物、動物和礦物藥物，並已認識到這些藥物所能治療或預防的疾病有數十種。
戰國時期出現的《內經》總結了我國人民長期同疾病鬥爭的寶貴經驗，從樸素唯物主義的觀點出發，在實踐的基礎上總結出臟腑經絡學說和病因學說，奠定了中醫學的理論基礎。《內經》中記載了我國最早的人體解剖知識，還提出了初步的血液循環的概念。《內經》以大量篇幅論述針灸，還記載了用於針灸的九種不同用途的針，表明當時針灸療法已有較高的水平。《內經》認為病是由"邪氣"引起的，發病都有客觀的原因。《內經》還提出了積極防治的主張。地理學
《管子》一書總結了我國古代地學上許多重要的成就。其中的《地數》篇記載了樸素的礦床學知識，如"山上有赭者，其下有鐵；上有鉛者，其下有銀等"《度地》篇科學地論述了河流的侵蝕作用和河曲的形成過程等。《地圖》篇論述了地圖在軍事上的用途，指出地形、距離和城邑等對軍事的重要性，是先秦地圖學的重要文獻。春秋戰國時成書的《山海經·五藏山經》是我國最早的地質、地理著作，記載了我國各地的主要山脈、河流、礦產等，其中記載的礦產有七十多種，金屬礦物的產地有一百七十多處。戰國時成書的《尚書·禹貢》是我國古代重要的地理著作，記述了九州的各種土壤、礦產和動植物資源等。
據《華陽國誌·蜀志》有關於開鑿鹽井的最早記載。
化工化學
湖南長沙戰國楚墓出土有琉璃壁、琉璃珠等物，表明春秋戰國時已能製造琉璃器物。
建築學
考古發現了春秋戰國時我國勞動人民在北京修筑的陶井，它的施工方法與現代修建橋墩的沉井方法相似，這是施工技術的一個創造。
春秋末戰國初魯國人魯班（公輸般，約公元前507年-？）是我國古代著名的建築工匠，相傳他發明瞭許多木工工具，還創造了攻城用的雲梯以及一些精巧的器械。河北易縣燕下都等遺址的發掘表明，春秋戰國時期已有建築在夯土高臺的臺榭建築，夯土台上設置有陶製的排水管道，速使用了鋪地的平磚和非承重的空心磚等。公元前257年秦昭襄王時在黃河架設了浮橋蒲津橋，這是歷史上跨越黃河的第一座橋。
天文
自公元前722年直到公元1910年，我國的干支記日從未間斷過，這是世界上迄今最長久最完整的記日。
戰國時楚國人屈原（約公元前340-前278年）在《天問》中就宇宙形成和宇宙構造等問題向奴隸主階級的傳統觀念提出了挑戰，對我國古代科學思想的發展有一定的影響。戰國時，屍佼（約公元前390-前330年）提出了樸素的地動思想，名家惠施（公元前370-前310年）提出了樸素的地圓思想。
約公元前360-前350年，戰國時楚國甘德（生卒年代不詳）的《天文星佔》和魏國石申（生卒年代不詳）的《星佔》（均已佚）各記載了數百顆恆星的方位，這是世界上最早的星表，比歐洲第一個星表古希臘伊巴谷（Hipparchus）的星表早約二百年。公元前四世紀，戰國時我國已採用定一回歸年為365 1/4日的《四分歷》，比歐洲羅馬人在公元前46年頒行的，用同樣數據的《儒略歷》早三百年以上。戰國時已發現木星十二年運行一週（現代實測是11.86年）並根據木星在天空的位置來紀年，即星歲紀年法。
數學
春秋末年，我國勞動人民在生產實踐中創造了一種簡便的計算工具一算籌，應用算籌進行運算是我國古代的主要計算方法。
春秋戰國時期，我國人民又有了分數概念、整數四則運算和九九表。春秋末期的《孫子兵法》中有分數應用的記載。《管子·地員》、《荀子·大略》等著作中都有九九訣的記載。戰國時我國勞動人民在製造農具、車輛和兵器等的實踐中已有了角度的概念。《考工記·車人》中有多種角度的名稱。
公元前四一前三世紀，墨家的著作《墨經》中有點、線、面、方、圓等幾何概念。
冶金
廣西一帶出土了許多春秋以來的鑄造精美的銅鼓，反映了我國西南地區各族人民很早以前就已有較高的青銅鑄造技術。
河南洛陽出土的春秋末至戰國時的大件青銅器，有些已採用器身的附件分別鑄造，然後再以合金（可能是鉛銅合金）焊接成整體的工藝。戰國時的《考工記》中有六種不同成分的銅錫合金及其用途的記載，與現代應用的錫青銅規範大體相同，這是世界上最早的關於合金成分研究的記載。至遲在春秋時，我國人民已掌握了冶鐵技術。江蘇六合縣程橋、湖南長沙龍洞坡等地出土了春秋時的鐵器。戰國初或稍早已發明鑄鐵技術，這是我國勞動人民對冶金技術的重大貢獻，比外國早一千八百年左右。河北興隆縣壽王墳出土了大量戰國時的鐵範，其中有較複雜的複合範和雙型腔，還採用了難度較大的金屬型芯，反映了當時的鑄造工藝已有較高水平。戰國時發明的用柔化退火製造可鍛鑄件的技術和多管鼓風技術是冶金技術的重要成就，比歐洲早二千年左右。戰國時還掌握了塊煉鐵固態滲碳制鋼的方法和淬火技術。
其它技術
考古發現，春秋以前我國已使用銅犁，春秋末期已有鐵製小農具，戰國中期以後鐵製農具已相當普遍。河南輝具固圍村戰國魏墓出土有整個耕作過程中使用的全套鐵農具。春秋是我國勞動人民已發明桔槔（jié g--ao，一種利用槓桿提水的工具）西漢時劉向的《說苑·反質》記載了鄧析（？-公元前501年）教人使用桔槔的事跡。公元前五世紀，春秋時我國已發明利用槓桿的拋石機（炮），用以拋石殺傷敵人。
在湖北大冶銅綠山發現的春秋末到戰國初的古礦井遺址表明，當時已有效地採用豎井、斜井、斜巷和平巷相結合的多段開拓方式，最深的豎井深達五十餘米，井巷以榫（sun）接或搭接的井架支護，使用了轆轤等提升工具，同時能利用重力選礦的方法分析礦床品位並以此確定巷道的掘進方向，反映出當時採礦技術已有相當高的水平，已初步解決了井下通風、排水、照明等一系列技術問題。戰時成書的《考工記》是我國古代工程技術上的重要著作，書中記載了生產工具、生活用具、樂器、兵器等製作規範以及城市、房屋等建築的設置規範。戰國時漆器製造業已相當發達。湖南長沙楚墓出土有大量精美的漆器。
戰國時的馬用挽具已相當完善，並且有了便於乘騎的馬鞍、馬蹬等。
戰國時，我國已能製造相當精緻的馬車，河南輝縣戰國遺址中發現了一批戰車的遺蹟。《莊子·天道》記載了制車工匠輪扁以無畏的精神譏笑齊桓公所讀的"聖人"之書只不過是"古人之糟粕"的故事，顯示了古代勞動人民對"聖人"的蔑視。約公元前256年，戰國時勞動人民在修建都江堰工程時，在開山劈嶺的施工中採用了"積薪燒之"，使岩石因熱脹冷縮不勻而自行崩裂，這是施工技術上的一個創造。
3、秦朝比較短暫，其科學成就一般是和漢朝聯繫起來說的：
秦漢時期的科技成就居世界第一的是：秦國李冰（生卒年代不詳）父子率領四川人民修建著名的都江堰水利工程，在灌縣附近修堤筑堰，巧設"魚嘴"，把岷江水分成內江和外江，在內江上還設置石人作為水尺以測量水位，成功地運用了一定水頭下通過一定流量的堰流原理控制分水流量，不僅解除了岷江水患，還"溉農田萬頃"使蜀地成為"天府之國"。都江堰工程在規劃、設計和施工等方面都具有相當高的科學水平和創造性，是古代水利工程的傑出成就，至今仍發揮效益。
天文，造紙術的發明、《九章算術》的問世、醫學理論體系的構建等。
