四、物 理 學
曆數輿地之學而外，同數學有密切關係的就是物理學。天啟六年(一六二六)，湯若望撰「遠鏡說」，這是西洋光學傳入中國的第一部書。遠鏡說首言遠鏡的用法，末言其製法，中則言其原理，光在水中的屈折，光經過望遠鏡的屈折，凹鏡散光，凸鏡聚光。以及凹凸鏡相合以放大物像各現象，及其解釋，敘述得極其詳細。
最先輸入中國的力學是熊三拔所著的「泰西水去」。利瑪竇到中國之時，正逢明末，對於當時中國的水旱饑饉，很是痛心。研究原因，知是由於水利不修所致，於是打算將泰西的水法傳入中國，興水利來振興農業。不幸利氏於一六一○年逝世。於是熊三拔繼利氏之志作泰西水法一書，由徐光啟筆錄問世(一六一二)，以供當時的採用。後來徐光啟著農政全書，水法一卷即採用熊書。至於徐氏著全書受西士的影響自不待言。但熊氏這書偏於應用，原理不夠詳盡。
稍後，天啟七年出版的奇器圖說就要詳細得多了。奇器圖說由鄧玉函口述，王徵筆受。張蔭麟誤稱艾儒略著，向達謂：「王徵從金尼閣遊，摘譯西書，成奇器圖說」，也易令人誤會。今據費賴之及徐宗澤「譯著提要」改正。書的第一卷言重心、比重等原理凡六十一條；第二卷述槓桿、滑車等原理凡九十二條，每條都有例證；第三卷言應用上述各原理，以起重、引重、轉重、取水及用水力代人力諸器，各器及其用法都有詳細的圖說。四庫提要謂「其製器之巧實為甲於古今，書中所載，皆裨益民生之具，其法至便，而其用至溥」。
方豪在「中國天主教史人物傳」第二冊一七九頁稱，康熙十七年或十八年南懷仁曾發明利用蒸氣力推動的自行車模型和一艘小汽船。
此外，向達與張蔭麟都提及奇器圖說序中嘗稱有「自鳴鐘說」一書，大約也是述說力學上的原理的，但不知何人所作，成於何年。
按利瑪竇貢物中有「自鳴鐘」一項。羅總主教利瑪竇傳中，在利氏進貢後有這樣一段載：「兩架自鳴鐘最使皇上愜意，喜為天下奇物。八天後，鐘忽停止，皇上立刻命太監田爾耕向西洋人追問究竟。利神父向田爾耕解釋鐘錶的用度，計時計刻，週轉不息。但為使鐘錶準確計，又使鐘錶不停，須一個人專門管理。因是皇上應指派太監一人管理鐘錶，並稱在三天以內授予太監管理之術。田爾耕將利瑪竇的話一一奏稟。神宗皇帝派四個欽天監太監向利瑪竇學習管理自鳴鐘。於是利龐兩位神父遷居欽天監內，三日三夜，教導四人自鳴鐘的一切秘密。四太監把利瑪竇所說的話筆之於書。」(利瑪竇傳一一九頁)
而且方豪在「中國天主教史人物傳」第一冊利瑪竇傳中說：「馬相伯年幼時，上海鐘錶業者都奉利瑪竇為祖師，有利公塑像，每月朔望都受鐘錶業者的膜拜。」因此自鳴鐘說一書，很可能是由利氏口述，聽講者所筆記的。
後來我國學者方以智著有「物理小識」一書，戴震因西人龍尾車法，作嬴旋車記，因西人引重法，作自轉車記。

五、   術
明朝末年，一面倭寇特盛，一面滿清崛起，外患日急。那時士兵的素質既差，器械又不精，無法對付。徐光啟「從西洋利瑪竇學天文歷算火器，盡其術」(明史徐光啟傳)，曾力請多鑄大，以資城守。天啟元年(一六二一)，兵部議招寓居澳門精明火之西洋人，來內地協助攻禦。天啟三年，艾儒略、畢方濟奉旨前往(澳門)，招勸殷商等，集資捐助火。教士陸若漢、西紳公沙的西勞，率領本國人多名，攜帶銃，前來效力。寧遠、涿州等處，屢次退敵。後登萊之役，公沙的西勞及同伴多人陣亡，陸若漢亦受傷。(正教奉褒一四、一五頁)
崇禎九年，兵部疏稱「羅雅各等，指授開放銃諸法，頗為得力」。(正教奉褒一六頁)
崇禎十二年十二月初六日，畢方濟上疏，獻富國強兵四大政策：「一曰明曆法以昭大統，二曰辨礦脈以裕軍需，三曰通西商以官海利，四曰購西銃以資戰守、........更乞部澳聘取熟諳製銃西士數人，以授製藥點放之術，摧鋒破敵之奇。」(正教奉褒十七、十八頁)
崇禎十三年，兵部傳旨，著湯若望指樣監造戰砲。若望先鑄銅砲二十位。帝派大臣驗收。驗得精堅利用。奏聞。詔再造五百位。(正教奉褒十八頁)
上又命若望教放銃法，條纂火藥城守等書進呈。明年正月，命若望與吳惟英講究火器於都城，以資演練。四月周延儒出督師，請諸火器，命若望隨征。若望為空心臺式。懷宗覽大悅，褒嘉之。旋上命若望赴薊督師前傳習火器等項。若望嘗授焦勗譯火攻挈要一書，成於崇禎十六年(一六四三)，於諸式火器之鑄法、運用法、以及子彈火藥火箭地雷之製造，莫不詳述。(張蔭麟文一七頁)
入清以後，吳三桂反，康熙十三年八月十四日，上遣內臣至懷仁館舍，傳旨著南懷仁盡心竭力，繹思製妙法。懷仁回奏：製砲之說，臣固略知。然其製法究未精習，既承諭旨，勉造砲式一位，先行進呈，聽候飭驗。十四年三月，砲式告成。十四日奉旨著內大臣同南懷仁往蘆溝橋試放一百彈。內大臣回奏：驗得砲式堅固，鉛彈中鵠。四月十九日奉旨依式製造。自十三年迄十五年，共製大小砲一百二十位。上親臨觀驗試放。十九年十一月初四日，南懷仁奉旨鑄造戰砲三百二十位。二十年八月十一日，砲位告成，奉旨著工部侍郎黨古里同南懷仁往蘆溝橋試放，著八旗砲手隨去，學習正對星斗之法，隨去砲手約有二百四十名。十月十九日，上率領王公及內大臣等，幸臨試放砲場，諭八旗官員，各領砲手放驗，俱適中本鵠。天顏喜悅。獎慰曰：爾向年製造各砲，陝西、湖廣、江西等省，已有功效。今之新砲較為更好(正教奉褒八十頁)。二十一年正月二十七日，南懷仁著成「神威圖說」一冊，中分理論二十六，圖解四十四，於銃砲之術說明甚詳，進呈御覽。
此後，國家承平，火器無所用，再不聞有令教士製砲的事。

六、採 礦
崇禎十二年(一六三九)，畢方濟上疏，獻富國強兵策中有「辨礦脈以裕軍需，……蓋造化之利，發現於礦，第不知脈絡所在，則妄鑿一日，即虛一日之費。西國……論五金礦脈，徵兆多端，似宜往澳取精識礦路之儒，……循脈細察，庶能左右逢源。」
崇禎十六年，湯若望奉命赴薊督軍前，除教授火器水利外，並及採礦之法。翌年晉王審炷也疏請若望往營開採事。(張蔭麟文一八頁)
可惜不久明亡，未能實行。但西洋的採礦術在宋應星的「天工開物」及方以智的「通雅」中已有痕跡可尋。他們都提到鑑別礦物等，似乎都受有西士的影嚮。
以上都是所謂科學。而當時西士傳入中國的，科學而外，藝術、哲學、語言學等也有相當的傳入，現在再分別略敘於下：

七、藝 術 

1.西 畫

利瑪竇居肇慶時，小教堂中供有有聖母像(利瑪竇傳四五頁)。到北京進貢時，貢物中更有「天帝圖像一幅，天帝母圖像二幅」。後來又送過四幅西畫給程大約，程氏視為至寶，刻入他的「程氏墨苑」中。崇禎十三年(一六四○)，湯若望代巴伐利亞國王進呈天主降生事蹟圖像(耶穌行跡圖)一冊，及蠟製三王來朝耶穌聖嬰像一座。明清之際傳入中國的西洋畫既多屬人物，於是中國畫風上最先受到影響的便是寫真。明末受西洋畫影響的畫家中最有名的為曾波臣(鯨)。到了清朝康乾年間，並有西洋教士如郎世寧、王致誠、潘廷璋、艾啟蒙，安德義等畫家供職畫院。郎世寧能融會中西畫法，善繪人物、花鳥，尤工繪馬，畫有乾隆帝南巡圖、百駿圖、十駿犬等。民國五十九年六月及稍後，郵政總局曾就他的百駿圖，發行過兩套郵票，各七枚，並就他的十駿犬也發行過兩套，各五枚；六十六年末，又就他的駿馬發行下年度的馬年郵票兩枚，均非常精緻，極受歡迎。
乾隆帝於平定新疆準噶爾及回部之後，為給他的輝煌戰果留一紀念，乃於乾隆三十年(一七六五)特命郎世寧與王致誠、艾啟蒙、安德義四宮廷畫家繪製「得勝圖」。圖共十六幅，其中由郎世寧署名的有兩幅，由王致誠署名的有三幅，由艾啟蒙署名的有一幅，由安德義署名的最多，共有七幅，其他三幅則未署作者的名字。
同年七月，帝下令將這些得勝圖寄往歐洲，選歐洲第一流的銅版雕刻家雕版印製。先送出四幅，令製版後各印百張(繼又加印一百張)後，再將原圖、銅版、銅版畫，一併交還。當即由郎世寧把上諭譯成法文，並寫了一封委託書給法國皇家美術院院長，一併寄往法國。這工作由法王路易十四的御用雕刻家郭新(Cochin)承辦。直到一七七二年，法國政府方把這四幅畫的銅版及所印的二百套畫一起送到了北京。乾隆帝看了，大為讚賞。
清代中國名畫家中，如焦秉貞、冷枚、唐岱、陳枚等，皆用西洋畫法作畫，而焦秉貞的耕織圖，參用西洋透視法作成，尤為有名。據向達稱，乾隆時蘇州桃花塢有西洋風的雕版年畫甚多。這是西洋美術影響到民間的一斑。而清初六大畫家之一的吳漁山(歷)的畫很少西洋畫風，但以名畫家而篤信天主教，後來更晉升為司鐸的，不得不推他為第一人。
繪畫而外，明清之際的中國瓷器，也時時可以看出西洋的影響，磁器上採用西洋圖案，或仿西洋式製作的不少。北平故宮博物院有一室，專門收藏乾隆時代所造的琺瑯器具，內中圖案竟十之七八是西洋風格的。不過其時醉心於西洋事務的大都是皇帝貴冑，而未普及於民間。

2.音樂
在利瑪竇的貢物中有西琴一張。這張西琴當為西洋樂器傳入我國之始。艾儒略在泰西利先生行跡中稱這琴為「鐵弦琴」，而我國人又稱他為「七十二弦琴」。續文獻通考卷一百十樂器條，述此琴的形狀：「七十二弦琴，明萬曆二十八年西洋人利瑪竇來獻其音樂，其琴縱三尺，橫五尺，藏櫝中弦七十二，以金銀鍊鐵為之。弦各有柱端通於外，鼓其端而自應。」
萬曆帝見西洋獻的西琴，願聽西樂，便派四名宮廷樂技來向利瑪竇請教。利氏自己不習彈琴，便派龐迪我教他們。年輕的兩人學了十天，學會了西琴樂曲；年老的樂技，其中一人已七十歲，費了一個月，仍不能記住樂調。樂技們於是請求將樂調譜成中國歌詞，以便記憶，也便於和唱。利氏乃作「西琴曲意」八章(利瑪竇傳一二○頁)。曲意八章利氏附刊在「畸人十篇」末。吳相湘先生近代史事論叢第二冊三八二—三八五頁曾特別錄出。
利瑪竇之後，來華的其他西洋教士也有進貢過西琴的，如崇禎十二年，畢方濟在貢物中有「西琴一張，風簧(風琴)一座」(正教奉褒畢方濟疏)。後康熙年間，徐日昇以精通音樂奉召入京，也進呈過豎琴一張，風簧一張。康熙十八年，帝命樂工奏國樂，當時徐日昇就將樂工所奏曲調用音符記下，等樂工奏完，他照樣重奏一過，好像練習有素似的，連一個音符都不錯。使帝大為驚奇。從此帝也潛心學習西洋音樂，經過多次的練習，後來帝也能唱幾支西洋樂曲，跟著耶穌會士合唱而極合乎節拍。帝嘗說：「西洋音樂的優雅是舉世無比的，徐日昇的技術是中國無匹的。」(近代史事論叢三八七頁引民國二十六年二月十九日天津上海大公報史地週刊文)
康熙五十二年，御纂「律呂正義」，前四卷為我國音樂家所作，第五卷續編，即為徐日昇與德里格所作。律呂正義續編總說中說：「有西洋波爾都哈兒國人徐日昇者，精於音樂，其法專以弦音清濁二均遞轉和聲為本。……又有壹大里呀國人德里格者，亦精律學，與徐日昇所傳源流無二，以其所講聲律節奏，覈之經史所載律呂宮調實相表裡，故取其條例形號，分配於陰陽二均高低字譜，編集成圖，使談理者有實據，而入用者亦有所持循云。」(譯著提要三二五頁引)
又據康熙五十四年硃筆刪改德里格馬國賢上教王書稿，知帝曾命德里格教三皇子音樂：「至於律呂一學，大皇帝猶徹其根源，命臣德里格在皇三子、皇十二子、皇十六子殿下前，每日講究其精微，修造新書。……」(民國二十一年故宮博物院出版「康熙與羅馬使節關係文書影印本」第六通)
吳相湘先生曾於民國二十五年在國立北平圖書館發現一本德里格遺作「律呂纂要」草寫稿，書頁第一頁右上角鈐有「康熙皇三子誠親王殿下賜」十一字，及一精繕本。他認為此一草本即精繕本的母本。他更與四庫提要「律呂纂要」相比，內容相合；又與律呂正義續編比較，發現精繕本的內容詳於續編。結論是續編係根據纂要刪節而成(近代史事論叢三九三頁)。

3.建 築
明朝末葉，西洋人初到中國，大都聚居於澳門一帶，澳門葡萄牙人的建築，高棟飛甍，櫛比相望。利瑪竇到肇慶後，建造的新居也是二層西式洋房。清代廣州的外國商館及十三洋行的房屋，也都是模仿西洋式的建築。至於教士傳教內地，建立教堂，如萬曆間北京的天主堂，也是西洋式的。民間採用西洋式的建築或西洋建築中的零件，想必也有，只是文獻不足。
可是明清之際，在建築方面，採用西洋方式最著的還要推官家。乾隆帝幾次南巡，每到一處都要點綴園林，那時揚州的澄碧堂即是仿十三洋行中的碧堂而作。而其時規模最偉大，建築最富麗的，自然要數乾隆所建的圓明園和長春園了。圓明園風景絕佳，清初在中國供職的西洋教士寫信回稱此為「萬園之園」，與法國的凡爾賽宮相提並論，其富麗可想而知。園中四十景最為著名，四十景中有水木明瑟一景，即是仿西洋的噴水池而做的。但西洋建築最多而又最偉大的，第一要推長春園。長春圓在圓明園東，由圓明園的福海繼續向東走，通過圓明園的明春門，就是長春園。據乾隆御製詩引「預修此園為他日優游之地」。即乾隆帝擬仿康熙歸政故典，以備乾隆六十年壽登八十五以後，游憩之地，所以修建得特別精緻。這個園苑是中西合璧的，其中專仿西洋式的建築有諧奇趣、蓄水樓、花園門、養雀籠、方外觀、竹林亭、海晏堂、遠瀛觀、大水法、觀水法、線法山、湖東線法畫，共計十二處，總稱為西洋樓。這園秀麗的風景，雄偉的建築，和華麗的裝飾，原是世所罕見的。
在偉大的圓明園與長春園的建築過程中，有兩位西洋教士是必須提出的，那就是郎世寧與蔣友仁。
郎世寧，義大利人，康熙五十四年(一七一五)到中國，是一位傑出的畫家。據法韋爾在「北京誌」所載：「乾隆二年(一七三七)，帝命郎世寧與畫院名家沈源、孫祜起草圓明園圖樣。」乾隆十二年，帝又命世寧在西洋人中尋找能作西洋水法(噴水池)的人。關於此事，郎世寧傳考略(石田幹之助著，賀昌群譯，國立北平圖書館館刊第七卷第三四號一—二八頁)引「教士書札」(第二十一冊四二○—四二一頁)說：
「一七四七年，某月某日，帝於殿上閱西洋圖畫，適見繪水法圖樣，帝顧郎世寧命說明之，復問在京西洋人中，有能善此者否？世寧固答有其人。乃退而謀諸教士，遂上言蔣友仁最適於此。帝即召之，命其造於圓明園洋館之附近，並云費用勞力，皆不限制。友仁奉命，刻苦精勵，日夜弗措。是年秋，第一水法工程竣事，帝與諸臣行幸，見之大喜。復自行於園中相地，命世寧與友仁共作一洋館設計圖，於其近處更增設水法。」(劉鳳翰著圓明園興亡史三七頁)
蔣友仁，法國人，乾隆十年(一七四五)來中國。二年以後，參加長春園大水法工程。他當時寫信給法國朋友說：「一七四五年，余奉清帝命，以數學家名義，行抵北京。二年後，蒙清帝委派，指導水利工作。」(教士書札第四冊一二○頁)
洋館或西洋樓是一組西式宮殿建築，在長春園澤蘭堂的北邊，也就是長春園的最北部，俗名就統稱那一群建築為「西洋樓」。大水法是西洋樓中諧奇趣前面的一個大噴水池。
西洋樓與大水法的建築構圖，內部設計，與工程監督，就是前面所提的郎世寧與蔣友仁，以及其他傳教士王致誠、馬國賢、艾啟蒙、潘廷璋等歐洲人的傑作。這些建築，在中國宮廷裡算是創舉，所以大家感到非常稀奇。尤其對大水法的成功，嘆為觀止。乾隆十二年秋，蔣友仁使第一大水法(諧奇趣前)開始噴水，造成宮廷裡空前的奇蹟。當時歐洲人敘述它說，「當清帝坐在寶座之上，望見左右」兩邊巨大的水塔及其附屬物，前面復有噴水環集。其分配之法，頗費匠心。池內、池邊、巖石上，製有「禽獸合戰」、「群犬逐鹿」等噴水奇觀，其狀極富有大自然的情調，足以增加人的英豪氣概。其中第二座宮殿下所設的噴水池，曾耗費蔣友仁的莫大腦汁。因中國人以十二獸類代表一天的十二時辰，他就擬製一時計，連續噴射清泉，無時或斷，每兩小時的時間，有一獸湧射水泉，他獸繼之，依次輪流，周而復始。(清康乾兩帝與天主教傳教史一九六頁)
西洋樓都是白石砌成，並加以精細的雕刻，屋頂為中國所特有的琉璃瓦蓋的，建築風格為巴魯克式，比如諧奇趣，樓房石柱皆用漢白玉，柱頭柱身仿照羅馬式，花紋刻工活潑美麗，為中國宮殿所未有。正樓兩側有五色琉璃八角亭，樓前有噴水池。像這樣中西合璧，且調和的極為完整的建築，是以前所沒有的。這給我國建築藝術開闢了一個新的方向。