此书出现于十七世纪三十年代（1637），即明代末期。当时欧洲处于后文艺复兴时代，封建制走向崩溃，资本主义正在兴起，随之而来的是科学革命和技术的迅猛发展。这是历史大变革时代。社会、经济和科学文化等方面的这些大变动，好像一次巨大的地壳运动，在旧大陆另一端的中国也发生了反响。史学家把十六、十七世纪的中国称为“天崩地解”的时代，认为该时代的思想家具有“别开生面”的特色，不无理由。中国封建社会到明中叶已进入其发展的后期，由于社会生产力的提高和商品经济的发展，中国内部也有了资本主义的萌芽，表现在社会经济关系及工农业内部结构中。这些新情况的出现，无疑促进了科技的发展，从而使明代有不同于前代的特点。《天工开物》就是在这样的历史背景下出现的。明代科学巨匠李时珍（1518—1592）、徐光启（1562—1633）和宋应星等人，虽与欧洲同时的伽利略（G. Galilei 1564—1642）、维萨里乌斯（A. Vesalius 1514—1564）和阿格里柯拉（G. Agricola 1494—1555）等人相距遥远，然而中国科学界毕竟以自己的方式参与了这场全球性的科技复兴运动，并作出其力所能及的贡献。

明代农业和手工业各部门继承了前代的技术成果，又从国外引进并在国内推出不少新产品和新技术，在传统基础上有进一步充实、发展，生产技术水平全面提高。明代科学同样如此，由于西洋科学技术的引进、消化，使传统科学注入新鲜血液，技术科学也全面发展。这是在历史上集传统科技之大成的总结性阶段，但又充满着新时代的气息。《本草纲目》、《农政全书》及《天工开物》就是这个时代的代表作。作者们具有与文艺复兴时期西方科学巨匠类似的气质，他们多才多艺、学识渊博，有长途旅行的经历，在不同专业领域内放出异彩。他们对各种错误观念持批判态度，注重实践并基于自身观察、调查和试验从事写作，决不停留于书斋之中。同时他们又向科学界灌输了一些新的思想和精神。这些特点都可在《天工开物》中找到。与《崇祯历书》（1633）不同，《天工开物》是道地的中土产物，是反映明代社会和科技的一面镜子。此书主要根据作者在南北各地的实地调查而写出，就像阿格里柯拉的《矿冶全书》（ De re Metallica ）那样，因而具有直观的生动性和真实性的特点。

三百多年前一位曾五次追求进士功名的举人宋应星，为什么居然会写出这样一部书呢？很简单，他前半生在科举方面历尽坎坷，从切身经历中认识到读书人只埋头“四书五经”而缺乏实际知识，饱食终日却不知粮米如何而来，身着丝衣却不解蚕、丝如何饲育及织造，这才是儒者之耻。当他达到这一认识后，便毅然与科举决裂，转向与“功名进取毫不相关”的实学，向工农群众请教，及时记录下技术知识并加以提炼，从而完成这部杰作。《天工开物》是作者任江西省分宜县教谕（教官）时于崇祯九年（1636）写成的，当时他经济状况不佳，没有钱买参考书，没有地方接待同道讨论学术，只在这小县城内简陋的房间里据调查资料、参以手边仅有图书而写作。成书后又无力出资刊刻，幸而老友涂绍煃（约1582—645，字伯聚）伸出援助之手，使该书于次年（1637）出版于南昌府。这是该书的初刻本，简称涂本。我们这次译注、校勘《天工开物》，便以此本为底本。

涂本《天工开物》分上、中、下三卷，各装一册，印以竹纸。全书有18章，经精确统计，共85 754字，插图123幅，上卷有六章，中卷七章，下卷五章。每章都从古代典籍中找出古雅的二字组成的词来命名。每章首都有“宋子曰”一段作为引言，对该章内容作提要性叙述，接下是正文，各章正文末尾附以有关插图。上卷分《乃粒》（谷物）、《乃服》（衣料）、《彰施》（染色）、《粹精》（米面）、《作咸》（食盐）、《甘嗜》（制糖）六章，中卷有《陶埏》（陶瓷）、《冶铸》（铸造）、《舟车》、《锤锻》（锻造）、《燔石》（非金属矿石烧炼）、《膏液》（油脂）及《杀青》（造纸）七章，下卷有《五金》（冶金）、《佳兵》（兵器）、《丹青》（朱墨）、《曲糵》（酒曲）及《珠玉》五章，涉及工农业各生产领域，堪称技术百科全书。

此书从《乃粒》开始，而以《珠玉》殿后，是作者的有意安排。前者与民食有关，至为重要，故列于全书之首，后者无关国计民生，故置于书尾。作者解释说：“卷分前后，乃贵五谷而贱金玉之义。”这体现了他写此书的一个主导思想。六世纪中叶农学家贾思勰（493—550在世）在《齐民要术》（约538）中也有类似提法，可见这种优良传统由来已久。宋应星赞赏这种思想，还表现在他将自己的书斋取名为“家食之问堂”上。“家食之问”典出《易经·大畜》，意思是研究在家自食其力的学问，而不以官禄为生，转义为研究实用技术。从书的内容来看，与食衣有关的章节描述得最为详细，篇幅占全书一半有余，其次是金工、陶瓷、造纸、车船部分，而制曲、珠玉等均居末位，篇幅不大。按理说还应有一章讲漆器，也许作者因其不切民用，故略而不提。书中所述均以某种技术最发达的地区为对象，如景德镇的白瓷、闽广蔗糖、嘉兴与湖州的养蚕、江西的水稻、淮安盐场的海盐、苏杭的丝织、福建的竹纸等等。作者必身临其境，否则无从写起，插图也非杜撰可成。宋应星放眼祖国大地，胸怀南北河山，对国民经济各领域都有所触及。从东北林区捕貂到两广南海采珠，从华东盐场晒盐到新疆和田采玉，广阔神州一幅幅壮观生产图景尽收书中。如此全面的技术著作，为中国有史以来至有明一代所仅见。现将其各章内容简介如下。

上卷：《乃粒》主要论述水稻、小麦的种植、栽培技术和各种农具、水利机械，旁及黍、稷、粟、菽（豆类）等谷物。对南方种水稻技术，介绍得特别详细。《乃服》文字最长，实际上占了两章的篇幅，分为养蚕技术及丝织技术，这是本章的核心，包括各种技术要点、工具、织机构造等。其次旁及棉纺、麻纺以及西北的毛纺。《彰施》介绍各种植物染料及染色技术，着重蓝的栽培、蓝淀的提取及从红花中提制染料的过程，此外涉及各种染料的配色及媒染方法。《粹精》主要论及水稻、小麦的收割、脱粒及加工成米面的技术及工具，旁及其余杂粮的加工。《作咸》着重叙述海盐、池盐、井盐等盐产地、制盐技术及工具，尤详于海盐及井盐。《甘嗜》则以福建、广东甘蔗种植、制糖技术及工具为重点，同时兼及蜂蜜及饴糖。

中卷：《陶埏》介绍砖、瓦及白瓷的烧炼技术，从原料配制、造坯、上釉到入窑都予以说明，尤详于景德镇烧造瓷器的技术。《冶铸》是中国古代技术书中有关铸造技术的最详细的记录，着重谈铸铁锅、铸钟及铸铜钱技术，包括失蜡铸造、实模铸造及无模铸造三种方法，所绘示的工艺图极为珍贵。《舟车》用技术数据记述各种船舶及车辆的结构及使用方法，船的部分详于内河运粮的漕船，而车则着重介绍北方的四轮大马车，旁及南北方的独轮车。《锤锻》则系统叙述锻造铁器、铜器的工艺过程，从万斤的大铁锚到轻细的绣花针，还有各种金属加工工具如锉、锯、刨等都包括在内，对金属热处理及加工技术也作了介绍。《燔石》重点讨论烧制石灰、采煤和烧炼矾石、硫黄、砒石的技术，对煤炭分类、采掘、井下安全措施，都有可贵的记载。《膏液》则论述十六种油料植物子实的出油率，油的性状、用途，及用压榨法与水代法提制油脂的技术，旁及桕皮油制法及用桕油制蜡烛的技术。《杀青》则叙述纸的种类、原料，尤详于论述造竹纸及皮纸的全套工艺过程及设备，并提供了造纸技术操作图。

下卷：《五金》提供了关于金、银、铜、铁、锡、铅、锌等各种金属矿石的开采、洗选、冶炼、分离技术，还有各种金属合金的冶炼。这都是少有的可贵记载，生产工艺图尤其可贵。其中不少是中国人民的创造发明，如灌钢、以煤炼铁、直接将生铁炒成熟铁、用大型活塞风箱鼓风，及分金炉、大型反射式炼炉等。《佳兵》先叙述冷武器，详于弓箭制造，简单介绍了弩机。其次是火药及火器，着重介绍提硝法、鸟铳、万人敌（地旋式炸弹）。其余火器仅有名目或简略提及，对火药配方及配制言之过简，火箭竟略而不及。火药及火器部分，此书不及其他明代兵书详尽。《丹青》主要叙述朱砂研制，从天然丹砂炼水银，再从水银与硫重新提炼为银朱的技术。制墨部分着重于松烟墨原料碳黑的烧炼，旁及油烟墨。《曲糵》只介绍酒曲制造，不谈酿酒，作者认为“酒流（饮酒过度）生祸”，主要介绍酒母、药用神曲及丹曲（红曲）所用原料种类、配比、制造技术及用途，对红曲发酵过程中颜色变化有生动叙述。《珠玉》叙述珍珠、宝石及玉的开采，兼及玛瑙、水晶及琉璃。本章在解释珍宝玉器形成时间有误论，但所介绍的深水、深井操作技术则相当有趣。