宋元时期的科技处于世界领先地位。在造纸术发展的基础上，活字印刷术的出现，降低了制书成本，加快了出书速度，推进了图书普及和文化传播；火器的使用，推动了冷兵器向热兵器的转变，改变了作战思维与交战方式，影响了世界历史发展的进程；指南针应用于航海，大大促进了世界远洋航海技术的发展，为郑和下西洋和世界地理大发现提供了条件。与此同时，宋元时期的海陆交通使得东西方往来更加频繁，更为便利，不仅将这一时期的科技外传，让世界了解中国，加速了世界文明的进展，同时也将世界的优秀文化带入中国，推动了中国经济文化的进步与发展。
中国古代“四大发明”“四大发明”是中华文化的代表之一，除了汉代的造纸术之外，其余的三项发明都在宋元时期有了突破性的发展。
一、活字印刷术的发明
1.雕版印刷术
我国要在隋唐时期就发明了雕版印刷术，辽宋夏金时期，雕版印刷技术进一步发展。这无疑促进了文化的发展。但是，雕版印刷术刻板费工费时，而且刻好的版只能印制一种书籍。
雕版印刷术2.活字印刷术的问世
宋仁宗庆历年间，布衣毕升在多年探索的基础上发明了活字印刷术。北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》一书中记载了这一发明。毕升的发明当时未受到重视，毕升死后，他发明的部分泥活字被沈括的侄子辈获得，引起沈括重视，将该发明记录下来。
《梦溪笔谈》中对毕升发明活字版的记载毕升像泥活字版3.发展
（1）此后，能工巧匠们发明了木活字；
木活字（2）元代，科学家王祯在《农书》中有所创新，发明了轮转排字法；
轮转排字盘（3）元朝中期，出现了铜活字印刷。
铜活字印刷版4.传播
（1）约13世纪，传入朝鲜半岛，在李朝时获得大发展；
（2）15世纪，经蒙古人的西征等途径传入欧洲，
—年，德国谷腾堡用金属活字印出了欧洲第一套《拉丁文文法》；
（3）16世纪，传入日本；
（4）19世纪，传到越南。
二、指南针
1.发展
（1）早在战国时期，人们发现了磁石可指南北的特性，制造出“司南”，这是原始指南针，用来辨认方向和测定时间。
司南（模型）司南的形状像一把汤匙，放置在铜制的方形地盘中，地盘四周刻有24个方位。司南在光滑的盘中转动，当它停下来时，匙柄就指向南方。
（2）宋代时开始用人造磁铁制成指南的工具。人们用带有磁性的钢针放在碗边，或者用线将针悬起，钢针就可以灵活地指向南方。后来人们把这种有磁性的钢针安置在刻有度数的盘中，于是就制成了罗盘。
北宋海船上使用的罗盘北宋末年，中国的海船上开始使用指南针。
水罗盘（模型）2.传播
南宋时，阿拉伯、波斯商人经常搭乘我国海船往来贸易，学会使用了指南针，并传到阿拉伯国家，后来又传到欧洲，大大促进了世界远洋航海技术的发展。
三、火药
1.发展
从火药的发明到火药武器的发明，经历了很长时间。
（1）唐朝时，中国人已经发明了火药。唐朝末年，人们就使用火药制成火箭等火药武器，并开始用于战争。
唐朝和北宋的火箭，是在箭头附近装上用火药制成的燃烧物，点燃后用弓箭射向敌营，延烧敌人的营房、军械和士兵。
宋代火器（模型）火炮是用抛石机把火药制成爆炸物抛向远方，爆炸物中混有铁片之类杀伤物或致毒药物，以击杀敌人。这类火器的性能除燃烧外，还分别具有毒气、杀伤、障碍、烟幕等功能。
中国古代的炮与投石机（2）南宋时，人们将火药装在竹管里，制造出竹管火枪，临阵时点燃发射，烧伤二人。
南宋后期，发明了在竹管里装有弹丸的突火枪，点燃后弹丸射出。突火枪是枪炮的鼻祖，从此揭开了世界军事史上热兵器时代的序幕。
（3）元朝时，用金属作筒，取代了竹筒，发明了火铳，比以前的突火枪威力更大。
元代火铳2.传播
（1）13世纪，中国的火药和烟火传入阿拉伯地区；
（2）14世纪初，经阿拉伯传入欧洲。
3.影响
中国发明的火药传入欧洲后，对欧洲火器的制造和作战方式产生巨大影响，推动了欧洲社会的变革。
四、发达的中外交通
1.宋代
（1）陆路：
a.古代著名的路上丝绸之路，在宋元时期成为通往西方的交通要道。
b.驿站作为古代传递军事情报的官员途中食宿、换马的场所，在宋朝比较发达。
（2）海路：
宋代由于航海技术的进步，南方的海上贸易频繁，海路交通发达。
宋代的海路形成多条航线，可通往日本、高丽、东南亚、印度、阿拉伯等国家和地区，远至波斯湾及东非海岸。
宋代时与中国有贸易关系的国家和地区有五六十个。
2.元代
（1）陆路：
元朝统治疆域辽阔，为加强同各地的联系，修建了覆盖全国的陆路交通网，建立了四通八达的驿站。
始建于元代的鸡鸣驿元代“急递铺令牌”元代的陆路向西通往波斯、阿拉伯及俄罗斯等欧洲国家，使东西方的使臣、商人往来非常方便。
意大利旅行家马可·波罗，在忽必烈时代通过著名的丝绸之路来到中国，在元朝生活了17年。他回国后讲述他在中国的经历，形成《马可.波罗行纪》一书。书中描述了元朝各地的风土人情和物产，反映了中国的富庶和先进，激起了欧洲人对东方世界的向往。
马可·波罗像（2）海路
元朝时，海上交通范围有更大的拓展，海上丝绸之路进入鼎盛时期。宋元时，中国与阿拉伯、波斯以及东非之间有大量的商船往返。
元代时与中国有贸易关系的国家和地区多达多个。
元朝交通路线图3.影响
陆路和海路交通的畅通，使中外经济、文化和科技的交流进一步发展起来。中国的创造发明，如印刷术、火药、指南针、纸币和驿站制度等输往西方，天文、历法、农业、手工业生产技术传入亚洲各国，对欧亚国家的社会、经济发展起了重要作用。西方的药物、天文、历法、数学等也传到中国，外来的科学技术与文化在元朝受到重视。