包括在宋朝时期，土地的开垦和利用都已形成一整套行之有效的办法，劳动人民因地制宜、千方百计扩大耕地面积，在滨江海湖泊之地出现了圩田、淤田、沙田、葑田、架田、淙田、湖田等。
像是以圩田为例，这种田既能抗旱又能防涝，产量较高，算是农业方面的一大进步。
而北宋圩田进一步发展，像是浙西路有圩田1400多处，仅淀山湖就有圩田几十万亩。
而在广东、福建、浙江、江西、四川等多山丘陵地区出现大规模的梯田，农作物分布也有很大变化，水稻不仅在南方广为种植，且向北方推广，江北诸州农民可以得到“就水广种坑稻，并免其租”的鼓励。
“占城稻”、“黄粒稻”等成熟早、抗旱、籽粒饱满的优良品种也相继从越南、朝鲜等国引进，同时荞麦、高梁的种植面积迅速扩大。
同时在经济作物方面，宋朝也是我国植棉业发展的一个转折点。根据文献记载，我国海南岛黎族和云南西部的傣族，在汉代或汉以前就已植棉织布，包括维吾尔族的先祖于六世纪已在新疆吐鲁番种植棉花。
宋代最著名的农学著作是公元1149年完成的《陈甫农书》，是隋、唐以来长江下游地区劳动人民在生产实践中积累起来的农业生产技术经验的总结，反映了唐宋时期水田耕作栽培技术的水平，在整地育苗、中耕除草技术、烤田和灌溉等方面都有论述，我国古代农业精耕细作的传统思想在此得以充分体现。
宋代的动植物谱录已大量出现，园艺业的高度发展，宋徽宗在开封建立“艮岳”，“不以土地之殊，风土之异”。
移植南方的“枇杷、橙柚、柑橘、榔桔、荔枝之木、金娥、玉羞、虎耳、凤尾、素馨、渠那、茉莉、含笑之草。”
而且分区栽种各种园艺植物，具有近代植物园之雏形。
动植物谱录中蔡襄《荔枝谱》、欧阳修《洛阳牡丹记》、陆游《天彭牡丹记》、刘蒙《菊谱》、宋子安《东溪试茶录》等书，不仅分别记述各种园艺植物的历史沿革、性状特征、品种和分类、栽培法，而且还记述了品种的形成及其演化过程，所有这些在农学和生物学上都有一定价值。
同时天文由于农业生产和历法制订的需求，统治者历来对天文学方面的研究比较重视，观测水平不断提高，宋代也不例外。
据《新仪象法要》记载，仅在公元1010年到1106年之间，北宋就进行过5次大规模的恒星位置观测。
像是《宋史-天文志》中就保存了测定二十八星宿位置的成果。
以及《灵台秘苑》中收载了包括有345个星官距星的入宿、去极度。
公元1247年的南宋制造的苏州石刻天文图，面积8×2.5尺，刻星1430多颗，以北极为中心，绘有3个同心圆，分别代表北极常显圈、南极恒隐圈和赤道，28条辐射线表示二十八宿距度，还有黄道和银河。
所有这些成果的取得，与当时天文观测仪器的高度发达是分不开的，我国古代传统的天文仪器漏壶、圭表、浑仪、浑象等在宋朝时期从技术工艺上都得到了最有效的改进。
北宋时沈括和元朝郭守敬提出减少环数的设计，浑仪和简仪就是这一设计下的杰作。
苏颂、韩公廉等人制成的大型水运仪象台，是利用一套齿轮系统在漏壶流水的推动下使仪器经常保持一个恒定的速度，和天体运动一致，既能演示天象，观测天象，又能计时报时。
至于地矿地学的发展则是以图经形式编写地理著作为特点的，图经也正向地方志的方式过渡。
据《宋史-艺文志》记载，宋代地方志共有100多种，附有地图的志称为“图志”或“图经”，全国总志中最著名的有976—984年间成书的《太平寰宇记》，由北宋乐史编撰，全书200卷所记以中国为主兼及外域，还增加了不少有关人物与艺文的篇章，开创了地方志的新体例。
再就是北宋王存等编纂的《元丰九域志》在1068至1085年间成书，该书注重“当世之务”，对沿革所述不多，而对各地里数、城堡之名、山川水泽的情况记述详备。
宋代郡县地方志保存至今的有20多种，许多地方志经历代续修，逐步积累，形成了丰富的地方资料。
由于这一时期中外交流往来频繁，对国际贸易的发展和文化的交流起了积极作用，对旅途实地考察与传闻的记述形成了许多重要的域外地理文献。
如耶律楚材《西游录》、周去非的《岭外代答》及赵汝适的《诸蕃志》中有许多来自传闻的记述。现存西安和苏州的三幅宋代石刻地图，“华夷图”、“禹迹图”、“地理图”和“九域守令图”等极具价值和特色，是目前所见时间最早的画方地图。
上面所绘河流及海岸线精确，代表宋代测绘地图的水平，地学的发展对矿物学及水利建设的发展和进步起到了重要作用。
而宋代矿业事业的发展以及人们对地质现象实地考察的风气，使人们对矿物和若干地质现象的认识与研究也较前大有进步。
像是1133年杜绾所著《去林石谱》3卷，记载石品116种，各记其产地、采法、产状、光泽、品评高下等，反映了人们对矿物认识的新水平，是当时出现的一部关于岩矿知识的著作。
医药宋代医药学在教育、理论、临症各科的诊断治疗、本草、局方等方面同样有不同程度进展，使中国医药学进入了一个全面发展的新阶段。
宋朝统治者重视各种医药书籍的修订，公元973-974年刘翰、马志等修成《开宝本草》21卷，载药物983种。
例如1057年苏颂等人修成《嘉祐本草》2卷，载药物增达1082种，并整理成一部《图经本草》。
唐慎微修纂的《经史证类备急本草》计32卷，收录药物1700多种，百病主治药、服药食忌例及药物畏、晋、须、使等，使人们对历代本草的源流和药物之配伍禁忌有一个概括的了解。
明朝李时珍这样评价:“使诸家本草及各药单方，垂之千古，不致沦没者，皆其功也。”
而且宋朝已能将中医细分为九科:大方脉科、风科、针灸科、小方脉科、眼科、产科、口齿咽喉科、疮肿兼折病科、金镞书禁科，针对性大大加强。
此外就是兽医院，也就是宠物医院已经北宋时期出现，如1007年，北宋设监养病马，是为中国设立兽医院的开端。
还有驯养金鱼，南宋时期开始出现。
1214年，金鱼由野生转向人工驯养。
1243年利用机械装置运输活鱼，鱼苗长途运输技术已有详细记载。
编写了太平圣惠方，宋人医学著作，里面收录中医处方16834个，比唐代《千金方》多出1万多个。
以及人痘接种，这也是北宋时人发明的，起因是北宋丞相王旦的长子死于天花，王丞相由此不希望别人再染上这种病，就从全国各地请来名医、术士，试图发现某种治疗和预防的方法。
一位从峨眉山来的道姑献出一张处方，将一种毒性减弱了的人痘痘苗，通过鼻腔黏膜为健康人“接种”，从而使人获得对天花的免疫能力，可以说是最早的预防针了吧。
同时出现了医学分科，这也是北宋时期出现，医学部亦增分为九科:1.内科2.风科(如中风病)3.儿科4.眼科5.耳鼻喉齿科6.皮肤及骨科7.产科8.针灸9.创伤及咒禁科。
画出了解剖存真图，这是宋朝著名医家及诗人杨介，总结对处死犯人的解剖经验，描绘成图谱《存真图》，使到当时医学生对解剖学的认识加深。
总结出了三因极——就是病证方论，将复杂的病因归为三类:内因、外因及不内外因。
这种分类虽与汉代张仲景所述略同，但内容有所发展，即对各类病因概括得更具体，其范围亦较全面，更符合临床应用。
三因分类的原则，也一直为后世医家遵循。
有了针灸图，北宋医学家王惟一对针灸术做出了重大贡献，他钻研前人著作，结合自身经验，详定经穴位置，编成《针灸图》，天圣五年(1027年)，他奉命在此基础上铸造针灸用的铜人两具，对针灸学的教学、临床与考试都极为便利，他也将自己的著作改名为《铜人腧穴针灸图经》。
还有小儿药证直诀，宋朝医学著作。这部书被称为“幼科之鼻祖”，对儿科医学的形成与发展颇有影响。