宋代的另類“化學”，煉丹術的發展，竟推動了火藥發展

化學也是宋代科學中取得重要成果的學科之一，在冶金化學方面取得了重大成就，南宋趙彥衛記載採得黑色礦石（輝銀礦）後，經“用日搗碎，再上磨”，再經洗礦，“黑者乃銀，用麵糊團入鉛，以火煅為大片，即入官庫，俟三兩日再煎成碎銀”。這是使銀熔入鉛中，再使鉛氧化，入爐灰中使銀分離的“灰吹法”煉銀。而用膽水鍊銅法更得到大力推廣，其法“以生鐵煉成薄片，置膽水槽中浸漬數日，上生赤煤，取刮入爐，三煉成銅”，稱為膽銅，是起自唐末五代，成熟於宋代的重大的科學發明與技術成就，是後世水法冶金的先聲。

宋代的煉丹是化學另一個取得重大成就的方面。唐代道教的金丹派，也稱丹鼎派。丹鼎派主張長期服用仙丹，一些道士因此喪生，故五代時，道士呂洞賓等開始改以煉內丹，煉氣養生，被稱為內丹派，以丹鼎煉仙丹者則稱為外丹派。內丹派到南宋白玉蟾時，廣收門徒，逐漸成為丹鼎派的主流派。而丹鼎派在兩宋的大部分時間，尤其是南宋中葉及以前，煉丹一直是外丹派的主要活動，內丹派的道士雖排斥外丹派，但也深知煉丹術，被後世尊為全真道南宗（內丹派）五祖之末的白玉蟾，就是這樣一位內、外丹兼通的著名道士。

著名的煉丹術著作《金華衝碧丹經秘旨》，據稱即是白玉蟾傳授，孟煦於南宋寶慶元年（1225年）撰成的對煉丹裝置有詳細的敘述，其中的石榴罐、水海等裝置，都符合科學原理。重要的煉丹術著作，還有南宋隆興元年（1163年）吳俁所撰的《丹房須知》，玄真子孟要甫編輯的《諸家神品丹法》，以及《道藏·庚道集》中所收錄的南宋《丹陽術》等著作，不僅記載了許多重要的化學原料，更重要的是記載了許多運用化學反應，製造金粉、砷白銅、醋酸鐵（鐵華粉）、醋酸鉛綠礬的方法當時，有些化學方面的成就已被用於化學藥物“鐵華粉”、“密陀僧”（用“灰吹法”製造）等的製造，還生產了酒精度高，當時稱為“燒酒”、“白酒”的蒸餾酒，並用於治療毒蛇咬傷。

火藥的製造與應用在宋代取得了突破性的發展。火藥自唐代發明後，一直是煉丹家的秘密，到宋代首先在軍事上得到應用，這方面的最早記載見於曾公亮等編寫的《武經總要》，該書詳細記述了黑火藥的配方及火藥武器，但這些火藥武器均為燃燒性，不具有爆炸殺傷力。約北宋末開始製造爆炸性武器，李綱《靖康傳信錄》中記載的霹靂炮即是這類武器。

南宋初，使用火藥的筒形發射器發明並隨之用於軍事。金人曾對該武器改進並裝備部隊，南宋後期，更有改進，於開慶元年（1259年）製造出突火槍，以巨竹為筒內安子窠，如燒放焰絕，然後子窠發出，如炮聲，遠聞百五十餘步”。將鐵滓等物製成子窠，殺傷力大大提高，已遠非先前火器威力所能比。

在火藥用於戰爭的同時，其他方面的應用也得到了發展。《東京夢華錄》中尚無北宋用火藥製成煙火的記載，而南宋時的焰火已是用火藥製成，《武林舊事記載，當時杭州已有許多“賣煙火”者，即是經銷此類用火藥製成的焰火。