数学

宋元时代，中国数学的研究走在世界的最前列，有着辉煌的成就。元代数学家朱世杰在1303年发表的《四元玉鉴》一书（三卷），就是一部代表作。

朱世杰，字汉卿，号松庭，还著有《算学启蒙》三卷。他对于多元高次方程组的解法，高阶等差级数和招差术（有限差法）的研究都有独到之处。

元代还产生了珠算。由于算盘的使用和传播，中国数学進入了以珠算为主要计算工具的新时代。

另外，最晚在蒙哥时期，中国数学界已接触到欧几里德的《几何原本》。此外，阿拉伯数学知识也传入中国。

天文学

1267年（至元四年），元朝政府用西域人札马鲁丁修订历法。札马鲁丁根据回回历法制定出“万年历”，但不够准确。至元十二年灭宋之后，又命郭守敬、王恂和许衡等人重新修订一份新历。

郭守敬（1231年～1316年），字若思，顺德邢台人，在天文、水利、数学等多方面有成就。他主张通过测验来编制新历，请求政府设监候官（专职测验人员）十四员，分往全国二十七个测验所，進行实测。经过这一番仔细实测之后，又继以精密计算和综合研究，在宋代《统天历》的基础上，于1280年（至元十七年）完成了历法的改造，命名新历为《授时历》。

郭守敬制定的《授时历》以365.2425日为一年，和地球绕太阳的周期实际相比只差26秒，同现在世界上公用的阳历（格里哥莱历）一岁周期相同。格里哥莱历系1582年制定，而郭守敬的《授时历》比它早300年。《授时历》施行了364年，是中国古代推算最精确和使用最久的历法。

郭守敬为了测验天象，创造了简仪、仰仪、高表、候极仪、玲珑仪、景符等十多件天文仪器。其中简仪所达到的精密度，在当时是十分先進的。

地理学

元朝统一中国后，版图的广阔和交通的畅达，都是空前的。这种形势为地理学的发展提供了有利的条件。1280年（至元十七年），忽必烈派遣懂得许多方言的女真人都实去勘察黄河河源。都实曾经三次到达吐蕃，是中国历史上少数民族的杰出旅行家之一。

都实西行踏勘的路线是，由现在的宁夏回族自治州启行，向南经过甘南藏族自治州，再到青海果洛藏族自治州，历时四个多月，终于发现了黄河源头“火敦脑儿”即星宿海。1315年（延祐二年）翰林学土潘昂霄根据阔阔出的口述，写成了一部《河源志》。这篇纪录是中国现存有关河源勘察的最早报告，并纠正了《汉书·西域传》所述黄河源为伏流重源的说法。

朱思本的《舆地图》，也是元代地理学上的一项重大成就。虽然他的地图仍用计里开方的绘法，但精确度远远超过了以前的地图。图中还反映了当时河源探测的最新成就，达到较高的水平。朱思本还编写过一部八十卷本的《九域志》，今佚。

元代的地理著作还有周达观的《真腊风土记》和汪大渊的《岛夷志略》。《真腊风土记》－卷，记载了元朝与真腊的交往情况以及这个国家的风土人情。《岛夷志略》一卷。记载了当时中国与东南亚以及阿拉伯地区的海上交往，是一部极有价值的中西交通史资料书。

机械学

机械学在机械设计方面，王祯《农书》中载有用水力推动的纺织机械“水转大纺车”。欧洲到18世纪才有同类的设计。

金末元初山西万泉县木匠薛景石写了一部《梓人遗制》，这是中国第一部关于制造立织机、提花织机、罗织机等纺织机械的专著。此书因被选辑在《永乐大典》而保存下来。

1295年前后，黄道婆又改進了从轧花到织布的一系列机械和技术。

农学

元世祖时由司农司编纂的《农桑辑要》，是中国13世纪前农业生产经验的总结，共七卷，是一部通俗易懂的普及读物。

王祯编著的《农书》是元代一部重要的农业科学著作。王祯字伯善，山东东平人。《农书》全书约13.6万多字，插图281幅，分为三大部分：一《农桑通诀》，综述我国农业发展的全貌；二《百谷谱》，分述各种农作物栽培的方法；三《农器图谱》，对各种农具、水利机械、手工业加工工具等有详细的图谱并附说明。这是一部从全国范围内对整个农业作系统研究的农学史上的巨著。

医药学

元代的医药学在发展中国传统医学上取得了很大的成绩，在骨科、伤寒科、营养学、针灸学等方面有很多成就。

危亦林（1277年～1347年），江西南丰人，因家世业医，积数代经验，写成《世医得效方》十九卷，于1345年刊行，内容十分丰富，其中关于麻醉药物的使用记录，是现在世界上已知的全身麻醉的最早文献。

中医金元四大家之一的朱震亨，是浙江义乌人，号丹溪，著有《格致余论》、《局方发挥》等书，主张临症时用药要灵活，“因病以制方”，反对当时医生们泥守“局方”的作法。其学说传入日本，形成日本汉医中的丹溪学派。

元代饮膳太医忽思慧编著的《饮膳正要》三卷，是一部讲究营养与食疗的著作，对养生、避忌、妊娠、食忌、高营养烹调、营养疗法、食物卫生等都有论述，记录了中国各民族在烹调方面的宝贵经验。

在元代，由于国内外交通的发达和对外关系的发展，促使各民族间和各国间的医药经验得到广泛交流。如1270年，新型医疗机构广惠司的设置，就是阿拉伯式医院组织的移植。1292年在大都和上都设立了回回药物院，并译出《回回药方》等医药专书，使回族的一些医药经验得以交流。同时，中国的医药也传入阿拉伯及亚非许多地区。

棉纺织业

棉纺织业在元代也取得了很高的成就。松江（上海松江县）乌泥泾是当时棉纺织业的中心。这个中心的形成，是和元初棉纺织革新家黄道婆的贡献分不开的。

黄道婆是乌泥泾人，幼年“沦落崖州（海南岛）”，从黎族妇女中学得了先進的棉纺织技术。1295年前后她返回家乡，又把汉族地区丝麻纺织的经验用在棉纺织上，改進了从轧花到织布一系列的棉织生产工具。如原来弹花用小竹弓和手指，“厥功甚艰”，她改用大弓椎击法；原来纺纱用单绽纺车，她改为三绽纺车；在织染方面，还能错纱、配色、综线、絜花，织出各种美丽图案，适应了当时棉纺织业发展的需要，从而推动了松江一带棉纺织业的发展。当时有“松郡棉布，衣被天下”之谚。

制瓷业

元代的制瓷业在宋、金的基础上有所发展。南方的景德镇逐渐成为全国最大的制瓷中心，以生产高质量的青白瓷为主。色釉有青花、釉里红、红釉、蓝釉等品种，是这个时期的重要成就，其中尤以青花瓷最为突出。

元政府在景德镇设浮梁瓷局，管理官窑，烧制進贡的御器。器内皆记枢府字号，故又称枢府窑。对民窑则加以课税。据记载，当时有三百多座瓷窑在生产。浙江有龙泉窑，产品以青瓷为主。北方制瓷业发展也很迅速。除钧窑、定窑继续在发展外，河南、河北在旧的基础上又增添了新窑，山西的蒲州、潞安、霍州都有一批新窑投入生产。随着各地瓷窑的兴建，瓷的产量在逐年上升，除供应国内的需要外，产品还远销日本、朝鲜、南洋和中亚各地。

印刷业

元代印刷业也相当普及，南北各地都兴起许多刻书印刷中心。南方的杭州、建安（建瓯）、福州的印刷业继续有发展。北方自1236年耶律楚材请立经籍所于平阳（山西临汾）后，“平水刻”盛极一时，书坊萃集，私营书店不断出现。各地私人印刷业的兴起，对当时的文化发展起了促進作用。