漢代是我國科學技術發展的重要時期。天文學、歷算、農學、醫學、化學方面有很大進步。漢代人測定星辰，積累豐富知識?！妒酚洝ぬ旃贂泛汀稘h書·天文志》詳細記載周天二十八宿的名稱和部分。其名稱和順序與后世通行之說完全相符。東漢渾天說代表人物、著名科學家張衡，在西漢天文學家落下閎、耿壽昌等人創造的渾天儀基礎上，設計了新渾天儀，其中星宿出沒與靈臺觀象完全符合。又創造了侯風地動儀，以測定地震方位。秦漢沿用“顓項歷”，因年代久遠，日月差數無法校正。漢武帝命司馬遷等人共造三統歷(太初歷)。西漢末，劉歆在理論上系統解釋太初歷。最晚到武帝時期，出現我國第一部算學著作——《周髀算經》。此書主張蓋天論，記載用桿測影以求日高，認識了勾股定理。漢代最重要算學著作為《九章算術》，此書出于眾手，長期修改、補充而成。為二百四十六算術命題和解法匯編。包括分數、比例、開平方、開立方計算方，以及二次方程和聯立一次方程解法。提出負數概念和正負數加減法。標志中國古代數學完整體系的形成。在世界數學史上，也占有重要地位。西漢時期，農學已成為專門學科?！稘h書·藝文志》著錄農學著作九種。《氾勝之書》是我國歷史上第一部完整農學著作。作者根據關中地區自然條件，細致探索了精耕細作的生產方法，總結出著名區種法。東漢崔寔《四民月令》所記農業技術經驗也很豐富，為后人所取法。完整的中國醫學體系，在漢代建立起來。西漢時寫定的《黃帝內經》，包括《素問》、《靈樞》兩部分，是我國最早一部醫書。東漢出現的《神農本草》，是我國第一部完整的藥物學和植物學分類著作。東漢末年，張機(仲景)、華佗是當時病理、醫術造詣最高久負盛名者。張機博采眾方，撰《傷寒雜病論》，為后世稱為醫圣，其書是醫家重要經典。華陀精于外科，制成“麻沸散”，麻醉患者，以施手術。還創五禽戲，以鍛煉身體。因西漢以來，銅鐵冶煉、制陶、制革、染色、釀造等手工業發展，人們積累了豐富化學知識。東漢時魏伯陽根據煉丹經驗，寫成《周易參同契》一書，記載一些基本化學變化知識，為世界最古煉丹書籍，在化學史上有相當的地位。因勞動人民的長期實踐，生產技術有很大進步。漢武帝時，創造發明農業生產工具已達三十種，其中包括耬車和耦犁。水工徐伯使用豎標測定漕渠路線方法，從長安依南山到黃河三百里復雜地形中，鑿渠成功。東漢明帝時，王景治河，測量地形，開鑿山阜，建造水門，取得很好功效。東漢時，還發明翻車(龍骨水車)。西漢時，在紡織手工業中，已有提花機出現，為當時世界上最先進織機。冶鐵技術有新的提高。東漢時已采用多管式鼓風機。鼓風學動力除人、畜力外，已用水力，叫做水排。比較廣泛地用煤作燃料，進行冶煉。植物纖維紙的發明，為漢代化學工藝的卓越成就。漢武帝時，出現名叫赫蹄的，以殘絲制成的薄小紙。西安灞橋西漢早期墓葬中，發現用麻類纖維制成殘紙，是世界上已知的最早人造紙片。東漢和帝時，宦官蔡倫集中前人經驗，制造出更好的植物纖維紙。價格低廉，取代簡帛，成為通常的書寫材料。