У Стародавньому Китаї досить високого рівня досягли природничонаукові знання, особливо математика. Китайці першими описали дії з від’ємними числами, регулярно спостерігали за зоряним небом, склали на порозі середньовіччя (IV ст. н. е.) каталог 800зірок, поділили небо на 28 зодіакальних сузір’їв. Вони вже вміли передбачити місячні та сонячні затемнення, навіть появу комет, уперше виявили плями на Сонці. Однак придворні астрономи основну увагу приділяли складанню гороскопів та інших астрологічних прогнозів (цьому вони, мабуть, навчилися у вавилонських жерців-звіздарів), що гальмувало розвиток китайської астрономії.
Китайці винайшли "покажчик півдня" — компас, який складався з квадратної залізної пластинки та магнітної "ложки", яка вільно оберталася на відшліфованій поверхні пластинки. Ручка "ложки" завжди показувала на південь. Сконструювали китайці також оригінальний "візок з фігуркою, яка вказувала південь" (механізм візка фіксував відхилення дишля від заданого напряму "північ — південь"). Компас спершу використовувався в Китаї для потреб геомантики — розташування трупа й могили за сторонами світу, проте з І ст. н. е. він почав служити китайцям і як мореплавний прилад.
Чжан Хен винайшов глобус, який відтворював рух небесних тіл, а також найдавніший у світі прототип сейсмографа. Чжан Хэн. Сучасний макет сейсмографа. Сейсмо́граф ( прилад для автоматичного запису коливань земної поверхні, зумовлених сейсмічними хвилями (при землетрусах та сейсморозвідці).
Стародавні китайці користувалися водяним годинником. Вони створили оригінальний місячний календар, "якнайтісніше пов’язаний з господарською діяльністю, з усіма сторонами традиційного побуту, навичок, знань китайців". Наполегливі пошуки "еліксиру безсмертя" привели китайців до створення даоської алхімії, яка стимулювала розвиток хімічних та фізичних знань.