在宋代的科學發展史上，沈括及其科學成就幾乎就是這個時代科學發展的代名詞，他的科學成就標誌著一個時代文化發展高峰的到來。
沈括（1031—1095年），字存中，錢塘（今浙江杭州）人，是我國古代傑出的大科學家，他在科學領域的各個方麵均有建樹。《宋史》稱他“博學善文，於天文、方誌、律曆、音樂、醫藥、卜算無所不通，皆有所論著”，[17]可謂評價公允。
作為一個傑出的科學家，沈括一生著作甚豐，從《宋史·藝文誌》中我們可以了解到，當時所錄他的著作就有22種155卷。現在能見到的有《夢溪筆談》、《補筆談》、《續筆談》、《長興集》、《蘇沈良方》等。其中最有價值的莫過於《夢溪筆談》，它可以說是宋代的一部小百科全書，內容涉及數學、天文曆法、地理、地質、氣象、物理、化學、冶金、兵器、水利、建築、醫學、動植物等領域，三分之一以上是關於科學技術的。其中對當時科技成就的忠實記錄尤為珍貴，如喻皓的《術經》、畢昇的活字印刷、三埽施工法、冷鍛瘊子甲和灌鋼技術、磁針裝置四法、水法煉銅法、淮南漕渠的複閘，等等。
沈括的科學成就是多方麵的。在此，我們隻能采擷主要的成就來了解這位科學家的豐功偉績。
沈括著《夢溪筆談》
在天文曆法方麵，沈括的成就相當突出。他非常注重對天體的觀測，在他主持司天監時，根據實測的日、月、五星的行度來改進曆法，他支持衛樸進行曆法改進，並於神宗熙寧七年（1074年）完成了《奉元曆》。在仔細觀察天體運行的基礎上，他生動地描述了五星運行的軌跡和隕石墜落的情景。為了測驗極星和天北極的距離，他一連三個月進行觀測，每夜觀測三次，共繪二百餘圖，得出了極星“離天際三度有餘”的結論。他對晷漏頗有研究，並得出了超乎前人的見解，如第一次從理論上推出冬至日晝夜一天的長度“百刻而有餘”，夏至日晝夜一天的長度“不及百刻”的重要成果。對於月亮盈虧的現象，他堅持“月本無光”，“日耀之乃光耳”的科學認識，“以粉塗其半，側視之，則粉處如鉤；對視之，則正圓。”[18]並加以演示。他肯定了“虹乃雨中日影也，日照雨則有之”[19]的觀點，掃**了前人“虹乃天地**氣”的唯心迷信說法。