秦漢魏晉南北朝是古代陶瓷技術發展的重要階段。首先，出土的秦兵馬俑足以說明秦代的製陶技藝業已成熟。大型陶俑的燒成不僅從原料到成型各項工序有一定的要求，而且燒成中的技藝更應有相當水平。漢初鉛釉陶的出現不僅表示一種陶器新品種的產生，而且還表明人們對鉛釉的認識和應用，開辟了釉上彩的廣闊前景。戰國後期幾乎被摧毀而失傳的原始瓷器，在新的環境下迅速成長，逐步燒出了成熟的青瓷，這是中國陶瓷史上一個重要的裏程碑。在工匠燒製青瓷的實踐中，逐漸認識到含鐵礦物在製瓷中的呈色作用。隨著製瓷技術的提高，人們不僅燒出了精美的青瓷，還燒出了黑釉瓷和白瓷。白瓷的出現表明製瓷工藝又上了一個台階。
秦兵馬俑
春秋戰國時期，厚葬之風極盛，以活人殉葬日漸減少，替代的主要是陶俑。對陶俑的需求不僅促使起源於新石器時代的陶塑藝術有了很大發展，而且對製陶工藝的發展也是一個促進。1974年在陝西臨潼秦始皇陵東側發現了規模之大令世人驚歎秦兵馬俑的秦俑坑，坑內有7000多件兵馬俑，威武雄壯。出土的武士俑，身高均在1.75～1.86米，身穿交領右衽短褐，勒帶束發，腿紮行騰，足登方口齊頭履，手持弩機弓箭，背負盛置銅矢的箭菔或手執長矛，腰佩彎刀銅劍。有的昂然挺立，剛毅勇猛；有的容顏開朗，英姿勃發；有的虎背熊腰，威武雄壯；有的須髯開張，氣宇軒昂。那些高達1.5米、體長2米的陶馬，膘肥體壯，小耳大眼，口裂較深，前肢柱立，後腿若釘，蹄趺較高，筋骨勁健，集中刻畫出秦國戰馬的剽悍雄健。
形碳秦俑彩繪顏料成分表黃色顏料未做化驗，據考證可能是雌黃（As2S3）。辰砂、鉛丹、鉛白、藍銅礦、孔雀石、赭石、雌黃都是中國傳統的繪畫顏料，對此，秦俑再次給人們提供了實證。其中鉛白、鉛丹都是人工製造，是世界上最早的人工顏料之一。通過放大鏡觀察，可以看到秦俑顏料大多顏色鮮豔，顆粒細膩均勻，表明當時對顏料的加工也有很高的水平。
鉛釉陶
漢代的陶器中出現了一類外敷翠綠色釉或粟黃色釉的器皿，據研究，它們是鉛釉陶。鉛釉陶的發明是中國陶瓷工藝史上的一件大事。根據迄今為止的考古資料，鉛釉陶首先出現在陝西關中地區。在漢武帝時期（前140～前87）的墓葬中還極少發現，但是到了漢宣帝時期（前73～前49），鉛釉陶逐漸多起來了，在陝西、河南的許多地區均有較多出土。到了東漢，西至甘肅，北達長城，東至山東，南抵湖南、江西，均有鉛釉陶出土。這表明鉛釉陶的生產技術已得到迅速的推廣，流行地域已十分遼闊。
漢代鉛釉陶
鉛釉陶不僅外觀有翡翠般的綠色，而且釉層清澈透明，光澤很強，表麵平整光滑。這些優點是非常引人注目的。但是出土的鉛釉陶大多是陪葬用的明器，至今還沒有發現實用器物，這可能是當時鉛釉技術尚處於初始階段，低溫燒成的鉛釉陶器不堪實用的緣故。
鉛釉與石灰釉不同，它以鉛的化合物為基本助熔劑，以鐵和銅的氧化物為（摘自楊根等編著的《中著色劑，大約在700℃開始熔融，因此是國陶瓷》）一種低溫釉。銅離子使釉呈翠綠色，鐵離子使釉呈黃褐或棕紅色。
曾有人認為中國的鉛釉技術是漢代經西域傳進來的。經過眾多學者的深入研究，一致認為鉛釉技術是我國自行發明的。對於鉛及鉛的化合物的性質，古人早有認識。出土的一些鑄造得很精細的商周時期的鉛器就是明證。戰國時人們已熟練地掌握了將鉛變成鉛粉（堿式碳酸鉛）的化學方法。鉛粉在當時可供婦女用做化妝品。當時一位名叫宋玉的人，在描繪一位麵色紅中透白的婦女時曾說過：“施朱則太赤，施粉則太白。”這粉就是指鉛粉。鉛釉的發現可能有兩種途徑。一是當人們把鉛粉作為顏料引入陶器生產，鉛粉調入色襯或陶衣的泥漿中，燒成後就獲得呈現美麗的翠綠色或黃褐色或紅棕色的鉛釉層。二是考古發現提供了我國在西周時期已有鉛質玻璃小球的事實。人們隻要將這些美麗半透明的鉛玻璃引入陶器生產也可以發明鉛釉。鉛釉中主要呈色劑是銅離子和鐵離子。
鉛釉的使用不僅使陶器有了美觀的釉層，還因釉的折射指數高，高溫黏度小，流動性較好，熔融溫度範圍比較寬，因此釉層平整光滑。鉛釉很少像石灰釉那樣出現“橘皮”或“針孔”等缺陷，無氣泡和大量殘餘晶體存在，因而釉麵光澤照人。自從漢武帝時（前140～前87年）釉陶製品在關中出現，到了漢宣帝時（前73～前49年）釉陶生產技術得到較快發展。在東漢，釉陶的生產技術流傳的範圍已相當廣。唐代的工匠又掌握了在鉛釉中加入少量含鈷、含錳的礦物，增加了鉛釉的色彩，使唐三彩陶器能以豔麗多彩、生動形象的藝術特色流行於世。宋以後的各種釉上彩就是在此基礎上一步步發展起來的。
低溫鉛釉陶在兩漢雖然有了很大發展，但是從出土的文物來看，絕大多數的鉛釉陶器都是明器，很少有實用的器物。這可能與當時低溫燒成的鉛釉陶不堪實用有一定關係。當然還有其他一些原因，例如在日常生活中，漆器的大量生產也是一個原因，考古發掘的資料可以證明這點。
成熟的青瓷
經過秦漢的發展，原先主要產於浙江、江蘇部分地區的原始青釉瓷器的生產技術有了新的提高。依據考古資料，完全可以認為，成熟的青瓷的出現不晚於東漢後期。考古工作者在浙江的上虞、寧波、慈溪、永嘉等地先後發現了東漢的瓷窯，同時在浙江、江西、江蘇、河北、河南、安徽、湖南、湖北等省也先後發現了東漢晚期墓葬中的瓷製品，其中浙江、江西發現的數量較多。據有關專家對浙江上虞出土的東漢晚期窯址的瓷片進行分析，證明這些瓷片與附近的瓷土礦是一致的。這東漢成熟的青瓷瓷片具有光澤的釉麵，透光性較好，吸水率低。據測試表明這些瓷片是在1260～1310℃高溫下燒成的。同時考察同期的瓷器，它們通體施釉，其釉層比原始瓷器的釉層顯著增厚，釉胎結合緊密牢固，上釉的方法又由刷釉回複到浸釉，所以釉層均勻。通過透光性的測試和顯微鏡觀察，X射線結構分析，都清楚地表明這些瓷片和瓷器已達到近代瓷器的標準。所以中國的陶瓷史專家一致認為東漢後期是瓷器發展的一個新階段，這是有科學根據的。