宋應星在《天工開物》中詳細敘述了各種農作物和工業原料的種類、產地、生產技術和工藝裝備，以及一些生產組織經驗，既有大量確切的數據，又繪製了一百二十三幅插圖。全書分上、中、下三卷，又細分做十八卷。上卷記載了穀物豆麻的栽培和加工方法，蠶絲棉苧的紡織和染色技術，以及製鹽、製糖工藝。中卷內容包括磚瓦、陶瓷的製作，車船的建造，金屬的鑄鍛，煤炭、石灰、硫黃、白礬的開采和燒製，以及榨油、造紙方法等。下卷記述金屬礦物的開采和冶煉，兵器的製造，顏料、酒曲的生產，以及珠玉的采集加工等。
他的著作都具有非常重要的曆史價值和科學價值。如在“五金”卷中，宋應星是世界上第一個科學地論述鋅和銅鋅合金（黃銅）的科學家。他明確指出，鋅是一種新金屬，並且首次記載了它的冶煉方法。這是我國古代金屬冶煉史上的重要成就之一。使中國在很長一段時間裏成為世界上唯一能大規模煉鋅的國家。宋應星記載的用金屬鋅代替鋅化合物（爐甘石）煉製黃銅的方法，是人類曆史上用銅和鋅兩種金屬直接熔融而得黃銅的最早記錄。
尤其值得一提的是，宋應星注意從一般現象中發現本質，在自然科學理論上也取得了一些成就。
例如，《天工開物》中記錄了農民培育水稻、大麥新品種的事例，研究了土壤、氣候、栽培方法對作物品種變化的影響，又注意到不同品種蠶蛾雜交引起變異的情況，說明通過人為的努力，可以改變動植物的品種特性，得出了“土脈曆時代而異，種性隨水土而分”的科學見解，把我國古代科學家關於生態變異的認識推進了一步，為人工培育新品種提出了理論根據。
波義耳
波義耳(1627-1691年)是英國著名的化學家和自然哲學家，因研究氣體的性質而聞名於世。他用實驗論證了空氣的物理特性；論證了空氣對燃燒、呼吸和聲音的傳播是必不可少的。他於1661年發表了著名的“波義耳定律”——即在恒溫下，氣體的體積與壓力成反比。他還曾提出了區分酸、堿物質的方法，是應用化學指示劑的開端。名著《懷疑派化學家》是波義耳一生中做出的最大貢獻，在這本書裏，他抨擊了帕拉采爾蘇斯的“鹽、硫、汞”三要素和亞裏士多德的“土、氣、火、水”四元素學說。他認為，物質是由微粒構成的，而物質的不同是由基本微粒的位置、數目、運動不同造成的。波義耳是近代化學元素理論的先驅。
羅伯特·波義耳於1627年1月25日出生在愛爾蘭西南部利茲莫城的一個貴族家庭裏，他的父親理查德·波義耳是當地首屈一指的富翁和愛爾蘭首府科克群的伯爵，羅伯特是家中14個兒女中最小的一個。羅伯特在童年時並不顯得特別聰明，他喜歡安靜，說話還有點口吃。沒有什麼遊戲可以使他著迷，但他卻酷愛讀書，經常書不離手。父親很疼惜這個孩子，專門為他請來最好的家庭教師。他在8歲那年被送到伊頓公學學習。在伊頓，羅伯特完全沉浸在了各種各樣的書本中，他特別喜歡看古典的、曆史的、傳奇的故事和詩歌。在這些書本的影響下，他變得想象豐富、思想活躍、愛提問題，記憶力也非常出眾，很快他就成為伊頓的優秀生，老師們非常喜歡這個勤奮讀書的學生。1641年，在家庭教師的陪同下，羅伯特和哥哥們一起遊曆了歐洲。其間，即使是在馬背上，羅伯特也不停止讀書。在這段時間內，他讀了伽利略的名著《關於兩大世界體係的對話》。這本書給他留下了深刻的印象，20年後，他的名著《懷疑派化學家》就是模仿這部書的格式寫的。波義耳決心像伽利略那樣，不迷信權威，勇於開創科學實驗的道路。長大後，他成為一名知識淵博的人，接著他就投入到自己喜歡的科學研究中去了。
因為取得的重大成就，波義耳的名聲盛極一時。權貴們覺著，同“英國科學界的明星”哪怕談幾分鍾的話，也是十分光榮的，所以他經常應邀入宮。他受到人們的廣泛尊敬，甚至被皇室任命為東印度公司經理。然而，這並不能影響波義耳的研究工作。因為身體健康狀況的不斷惡化，他不得不抓緊一切時間進行研究工作。
波義耳於1680年當選為英國皇家學會會長，這幾乎是科學家的最高榮譽，可波義耳卻毫不猶豫地拒絕了。“是什麼原因讓您拒絕呢？”有人不解地問。波義耳回答：“您不覺得，就職那一套宣誓儀式，是浪費時間嗎？”波義耳整天沾滿了煙和煤火，完全沉浸在自己的實驗室中，即使最後身體狀況惡化到不允許他這樣拚命工作了，他依然置身於工作室內的書信中，研究了許多哲學問題。