北宋沈括創作的《夢溪筆談》是一部我國經典的古代綜合性科技名著。全書共30卷，609條，約十幾萬字，通篇采用筆記體裁寫成。書中內容詳實，涉及領域廣闊，包括科學技術、曆史文化、經濟生活、政治軍事等許多方麵。其中關於自然科學的論述、記載和創見與發明占了很大的比重，涉及了數學、天文曆法、氣象、地質、地理、物理、化學、生物、農業、水利、建築、醫學、藥物學等諸多領域，約占全書總內容的三分之一。全書以沈括創作此書的自序開始，介紹了他寫作此書的原由經過。在書中，他寫道：“予退處林下，深居絕過從。思平日與客言者，時紀一事於筆，則若有所晤言，蕭然移日，所與談者，唯筆硯而已，謂之《夢溪筆談》。聖謨國政，及事近宮省，皆不敢私紀。至於係當日士大夫毀譽者，雖善亦不欲書，非止不言人惡而已。所錄唯山間木蔭，率意談噱，不係人之利害者；下至閭巷之言，靡所不有。亦有得於傳聞者，其間不能無缺謬。以之為言，則甚卑，以予為無意於言可也。”
本書按內容分為故事、辯證、樂律、象數、人事、官政、權智、藝文、書畫、技藝、器用、神奇、異事、謬誤、譏謔、雜誌、藥議等17門，涉及典章製度、財政、軍事、外交、曆史、考古、文學、藝術，以及科學技術等廣闊的領域，可謂包羅萬象，應有盡有。
首先敘述的是故事，即古代的禮製典章等方麵的曆史記載。“唐翰林院在禁中，乃人主燕居之所，玉堂、承明、金鑾殿皆在其間。應供奉之人，自學士已下，工伎群官司隸籍其間者，皆稱翰林，如今之翰林醫官、翰林待詔之類是也。唯翰林茶酒司止稱‘翰林司’，蓋相承闕文。”講述了古代翰林的由來和製度。“中國衣冠，自北齊以來，乃全用胡服。窄袖、緋綠短衣、長靿靴、有鞢躞帶，皆胡服也。窄袖利於馳射，短衣、長靿皆便於涉草。胡人樂茂草，常寢處其間，予使北時皆見之。雖王庭亦在深薦中。予至胡庭日，新雨過，涉草，衣褲皆濡，唯胡人都無所沾。帶衣所垂蹀躞，蓋欲佩帶弓劍、帉帨、算囊、刀礪之類。自後雖去蹀躞，而猶存其環，環所以銜蹀躞，如馬之鞧根，即今之帶銙也。天子必以十三環為節，唐武德貞觀時猶爾。開元之後，雖仍舊俗，而稍褒博矣。然帶鉤尚穿帶本為孔，本朝加順折，茂人文也。襆頭一謂之四腳，乃四帶也。二帶係腦後垂之，二帶反係頭上，令曲折附頂，故亦謂之‘折上巾’。唐製，唯人主得用硬腳。晚唐方鎮擅命，始僭用硬腳。本朝襆頭有直腳、局腳、交腳、朝天、順風，凡五等。唯直腳貴賤通服之。又庶人所戴頭巾，唐人亦謂之‘四腳’，蓋兩腳係腦後，兩腳係頷下，取其服勞不脫也。無事則反係於頂上。今人不復係頷下，兩帶遂為虛設。”這則是介紹了古人穿衣戴帽的習俗。此外，故事中對許多禮節也有詳細描述：“百官於中書見宰相，九卿而下，即省吏高聲唱一聲‘屈’，則趨而入。宰相揖及進茶，皆抗聲讚喝，謂之‘屈揖’。待製以上見，則言‘請某官’，更不屈揖，臨退仍進湯，皆於席南橫設百官之位，升朝則坐，京官已下皆立。後殿引臣寮，則待製已上宣名拜舞；庶官但讚拜，不宣名，不舞蹈。中書略貴者，示與之抗也。上前則略微者，殺禮也。”“唐製，丞郎拜官，即籠門謝。今三司副使已上拜官，則拜舞於子階上；百官拜於階下，而不舞蹈。此亦籠門故事也。”沈括一生偏重於對科學的研究，因此書中對自然科學方麵的介紹是非常為豐富的，涉及力學、光學、磁學、聲學等各個領域，特別是磁學。《夢溪筆談》第一次明確地談到磁針偏角問題，對磁針的記載在時間上是最早的。對於磁針的裝置方法，沈括做了四種實驗：將磁針橫貫燈芯浮在水上；將磁針架在碗沿或指甲上。這三種方法都不如用絲線將磁針懸掛起來。磁針技術上的進步，使沈括第一個發現了地磁子午線和地理子午線的不一致（即磁偏角的發現）。他指出：“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也。”這是世界上關於地磁偏角的最早記錄。在數學方麵，沈括曾經運用數學知識研究軍糧的運輸，提出了“運糧之法”，這其中蘊含了運籌思想的萌芽。另外，沈括還總結出了圍棋棋局總數，這其中又涉及了指數定律的運用。特別是《夢溪筆談》第30條的隙積術，實際上是《九章算術》中“芻童術”的發展，這相當於後來西方的“積彈”問題，隙積術的出現，奠定了高階等差數列的基礎。在天文曆法方麵，沈括本身也是頗有研究和見地，就在《夢溪筆談》整部書中就有22條是關於天文曆法方麵的。沈括以十二氣曆廢除了陰陽合曆中的置閏之法：“十二氣曆”按立春、驚蟄、清明、立夏等12個節氣定月份；一年365天，大月31天，小月30天，大小月相間。這既符合天體運行的實際，又簡捷易算，還特別有利於農事活動的安排。歐洲直到800多年以後，才出現了類似的曆法。