张机博采众方，撰《伤寒杂病论》，为后世称为医圣，其书是医家重要经典。华陀精于外科，制成“麻沸散”，麻醉患者，以施手术。还创五禽戏，以锻炼身体。因西汉以来，铜铁冶炼、制陶、制革、染色、酿造等手工业发展，人们积累了丰富化学知识。东汉时魏伯阳根据炼丹经验，写成《周易参同契》一书，记载一些基本化学变化知识，为世界最古炼丹书籍，在化学史上有相当的地位。因劳动人民的长期实践，生产技术有很大进步。汉武帝时，创造发明农业生产工具已达三十种，其中包括耧车和耦犁。
水工徐伯使用竖标测定漕渠路线方法，从长安依南山到黄河三百里复杂地形中，凿渠成功。东汉明帝时，王景治河，测量地形，开凿山阜，建造水门，取得很好功效。东汉时，还发明翻车(龙骨水车)。西汉时，在纺织手工业中，已有提花机出现，为当时世界上最先进织机。冶铁技术有新的提高。东汉时已采用多管式鼓风机。鼓风学动力除人、畜力外，已用水力，叫做水排。比较广泛地用煤作燃料，进行冶炼。
植物纤维纸的发明，为汉代化学工艺的卓越成就。汉武帝时，出现名叫赫蹄的，以残丝制成的薄小纸。西安灞桥西汉早期墓葬中，发现用麻类纤维制成残纸，是世界上已知的最早人造纸片。东汉和帝时，宦官蔡伦集中前人经验，制造出更好的植物纤维纸。价格低廉，取代简帛，成为通常的书写材料。[在军事 上。为了巩固封建统治，西汉建立了比秦朝更为完备的武装力量。西汉前期是实行征兵制，以正卒两支来守卫京师。
一支为南军，守卫宫城，归卫尉率领；另一支为北军，保卫京师，归中尉率领。两支各有两万人。武帝时，各减至一万人。正卒一年一轮换，不利于保卫京师。武帝着手组建职业兵为侍从军和禁卫军。 期门军和羽林骑 侍从军有三支，就是