我国的炼丹术中有所谓“伏火法”，其实质是对硝石、雄黄、硫磺、草木药等物在共同火炼前的预处理方案，旨在先改变它们的易燃、易爆的剧烈性质。由此可看出，炼丹家当时对火药成分和化学性质的认识以及在火药的配方上已达到较高水平：远在汉代，炼丹家魏伯阳就用硫磺来检验硝石的真伪；南北朝，炼丹家陶弘景明确地指出硝石遇到赤热炭会产生猛烈燃烧；唐代初期，孙思邈认为硝石、硫磺、皂解和木炭粉混合可产生猛烈燃烧，至此，火药实际上已经发明，孙思邈因此被认为是黑色火药的发明人。
唐朝末年，火药已开始用于军事目的，火药的配制也更趋科学化。用硝石（硝酸钾）75％、硫磺15％、炭粉10％就可制成威力强大的火药。据记载，唐末军阀李希烈采纳炼丹家意见，用火药加桐油为武器，击败了对方。
虽然唐朝已开始使用火药，但“火药”的名称及其正式配方最早见于北宋庆历四年（1040年）曾公亮所撰《武经总要》，其中翔实记载了用于制作“毒药烟球”、“蒺藜火球”、“火石包”的火药方。
大约在南宋（1224～1264年），中国火药由商人经印度传入阿拉伯国家。西欧直到文艺复兴后，英国人才从阿拉伯人那里得到了火药的配方，比我国要落后数百年之久。
火药的发明是人类通向文明的一个里程碑，对人类发展具有重大意义。
火药最早发明于春秋时期，在《孙子兵法》上有关于火攻的记载：“凡火攻有五：一曰火人，二曰火积，三月火辎，四曰火库，五曰火队。”火药真正用于战争是在唐朝末年，黑火药的发明极大增加了火攻武器的杀伤力和震慑力。我国古代的四大发明：造纸术、指南针、火药、印刷术。
造纸术：东汉元兴元年蔡伦发明了造纸术。他用树皮、麻头及敝布、鱼网等原料，经过挫、捣、抄、烘等工艺制造的纸，是现代纸的渊源。这种纸，原料容易找到，又很便宜，质量也提高了，逐渐普遍使用。为纪念蔡伦的功绩，后人把这种纸叫做“蔡侯纸”。
印刷术：印刷术源自道家的雕版印刷，它活跃于唐朝的雕版印刷，经宋仁宗时代的毕升发展、完善，产生了活字印刷，并由蒙古人传至了欧洲，所以后人称毕升为印刷术的始祖。中国的印刷术是人类近代文明的先导，为知识的广泛传播、交流创造了条件。印刷术先后传到朝鲜、日本、中亚，西亚和欧洲地区。活字印刷术的发明是印刷史上一次伟大的技术革命。活字印刷的方法是先制成单字的阳文反文字模，然后按照稿件把单字挑选出来，排列在字盘内，涂墨印刷，印完后再将字模拆出，留待下次排印时再次使用。
火药：火药在军事上主要用作枪弹、炮弹的发射药和火箭、导弹的推进剂及其他驱动装置的能源，是弹药的重要组成部分。人类文明史上的一项杰出的成就。火药是以其杀伤力和震慑力，带给人类消停战事、安全防卫的作用，成为了人类文明重要发明之一。
指南针：指南针是古代汉族劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的结果。作为中国古代四大发明之一，它的发明对人类的科学技术和文明的发展，起了无可估量的作用。在中国古代，指南针起先应用于祭祀、礼仪、军事和占卜与看风水时确定方位。
