指南针是利用磁石的指极性制成的。据古书记载，我国人民在战国时代就发现了磁石的指极性，并且把天然磁石琢磨成勺状的“司南”，放在特制的“地盘”上，使它自由转动，用勺把来指示南方。这可以算是世界上最早的指南仪器。但是，天然磁石容易丧失磁性，勺状的司南指示方向也不够准确。北宋时候，有人发明了人工磁铁，它和磁石一样具有指极的性能。最初，人们把人工磁铁片做成鱼的形状，使它漂在水面，鱼头就会自动地向着南方；后来又经过许多人的不断改进，把磁铁片做成针的样子，在它的中腰顶上一根小针，使它能够灵活地旋转，以便测定南北，这就成了指南针。指南针发明以后，被利用在航海上，促进了海上交通的发展。宋朝的航船东到朝鲜、日本，南到南洋各地，并且与西亚、东亚许多国家建立了密切的贸易关系，这是与指南针的发明和使用分不开的。
在唐朝初年，我国人民就发明了火药。古时候，有些人到深山里去，打算利用各种矿物和植物配合起来烧炼“仙丹”和金银，这些人被称为“炼丹家”。炼丹家在制药过程中发现：按照一定比例配合起来的硫黄、硝石和木炭，具有容易燃烧和容易爆炸的性质，烧炼时稍不小心，就会发生强烈的爆炸，引发熊熊的大火。因此，人们把这种容易着火的药，叫作“火药”。火药就这样被人制造出来了。唐朝末年，军事家开始把火药运用在战争中。宋朝时候，火药的制造有了进一步发展，火药的威力也增强了。