恩格斯曾高度評價中國在火藥發明中的首創作用：“現在已經毫無疑義地證實了，火藥是從中國經過印度傳給阿拉伯人，又由阿拉伯人和火藥武器一道經過西班牙傳入歐洲。”火藥的發明大大地推進了曆史發展的進程，也是歐洲文藝複興的重要支柱之一。可最初的火藥是如何被發明的呢？
（1）煉丹的意外收獲
我國火藥的發明和發展，跟煉丹家有很大的關係。
火藥的最主要成分是作為氧化劑的硝石。成書於秦漢之際的《神農本草經》中已把硝石列為上品藥，即在此之前已經具備了發明火藥的物質基礎。秦漢之際也是煉丹術開始盛行之時，方士們為了煉製仙丹妙藥，把各類藥物彼此配合燒煉。五金、八石（各種礦物藥）、三黃（硫磺、雄黃、雌黃）、汞和硝石都是煉丹的常用藥物。其中汞與三黃合煉而得丹砂是煉丹家們的得意之作。但若用硝石與三黃共煉必將燃燒爆炸，因此導致火藥的發明。就在火藥發明之後，也曾被引入藥類，《本草綱目》中說，火藥能治瘡癬、殺蟲、辟濕氣、瘟疫。更重要的原因是火藥的發明來自製丹配藥的實踐中。
東漢末年的魏伯陽，寫了一部《周易參同契》，專講煉丹。書中提到煉丹所用的一些礦物，其中就有硫磺。魏晉南北朝是一個煉丹風氣盛行的時代。東晉時候，有一個著名的煉丹家叫葛洪，寫了一部完整的煉丹著作——《抱樸子》，這部書分內篇二十卷，外篇五十卷。其中內篇就是專門討論煉丹問題的。從他的著作中，我們知道他所用的煉丹原料中，就有硫磺和硝石。
唐朝初年，有名的藥物學家孫思邈，也搞過煉丹。他寫了一部叫《丹經》的書，書裏麵提到一種“內伏硫磺法”，就是用硫磺二兩，硝石二兩，研成粉末，放在砂罐裏。然後，在地上掘一個坑，把鍋子放在坑內，鍋頂和地麵齊平，鍋子周圍用土填實。再用皂角子三個，用火點著，放進鍋內，使硫磺和硝石燒起了焰火。等到焰火剛熄滅時，再用熟木炭三斤來炒。等木炭燒完三分之一，趁沒冷卻的時候取出混合物，就叫做“伏火”。
硫磺和硝石等量研成粉末，點著後，能夠起一種類似火藥的作用，可是，這還不能算火藥，必須再加上木炭，並且按恰當的比例配製，才能成為真正的火藥。
雖然煉丹家知道硫、硝、碳混合點火會發生激烈的反應，並采取措施控製反應速度，但是因藥物伏火而引起丹房失火的事故時有發生。《太平廣記》中有一個故事，說的是隋朝初年，有一個叫杜春子的人去拜訪一位煉丹老人。當晚住在那裏。半夜杜春子夢中驚醒，看見煉丹爐內有“紫煙穿屋上”，頓時屋內燃燒起來。這可能是煉丹家配置易燃藥物時疏忽而引起火災。這說明唐代的煉丹者已經掌握了一個很重要的經驗，就是硫、硝、碳三種物質可以構成一種極易燃燒的藥，這種藥被稱為“著火的藥”，即火藥。
經過一次又一次爆炸起火，經過一次又一次冒險試驗，終於有人找到了恰當的比例，進一步把硝石、硫磺和木炭這三樣東西合在一起，配製成為火藥。
當時發明的火藥，現在叫黑色火藥，是硝石、硫磺和木炭三種粉末的混合物。硝石的化學成分主要是硝酸鉀，硝酸鉀是氧化劑，加熱時釋放氧氣。而硫和炭容易被氧化，所以把硫磺、木炭、硝石混合在一起燃燒，就會發生迅猛的氧化還原反應，在反應中放出高熱和產生大量氣體。如果混合物是包裹在紙、布或充塞在陶罐、石孔裏，燃燒時由於體積突然膨脹，就會發生爆炸，這就是黑火藥燃燒爆炸的原理。