ประวัติศาสตร์เทคโนโลยี

ประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยี(History of technology) คือประวัติศาสตร์ของการประดิษฐ์เครื่องมือและเทคโนโลยีของมนุษยชาติ เป็นหนึ่งในสาขาย่อยของประวัติศาสตร์มนุษย์ เทคโนโลยีสามารถอ้างถึงวิธีการสร้างเทคโนโลยีต่าง ๆ ตั้งแต่เครื่องมือหินแบบง่าย ๆ ไปจนถึงเทคโนโลยีพันธุวิศวกรรมที่ซับซ้อน และ เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ที่เกิดขึ้นตั้งแต่ทศวรรษที่ 1980
คำว่า "เทคโนโลยี" หรือ Techonology ในภาษาอังกฤษมีที่มาจากคำภาษากรีกสองคำคือ "Techne" หมายถึงศิลปะและงานฝีมือ รวมกับคำคำว่า "Logos" ซึ่งหมายถึงถ้อยคำและคำพูด คำ ๆ นี้มีการใช้เป็นครั้งแรกที่ใช้เพื่ออธิบายศิลปะประยุกต์ แต่ปัจจุบันใช้คำนี้เพื่ออธิบายความก้าวหน้าและการเปลี่ยนแปลงที่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมรอบตัวเรา รวมไปถึงเครื่องมือต่าง ๆ ที่มนุษยชาติได้สร้างสรรค์ขึ้นมา
องค์ความรู้ใหม่  ๆ ทำให้มนุษย์สามารถคิดค้นสร้างสรรค์สิ่งใหม่ ๆ ขึ้นมา และในทางกลับกัน เทคโนโลยีใหม่ ๆ ก็ทำให้มนุษย์สามารถสำรวจและค้นพบสิ่งใหม่ ๆ ซึ่งมนุษย์ไม่สามารถทำได้หากปราศจากเทคโนโลยีเหล่านั้น และด้วยเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่มนุษย์ประดิษฐ์ขึ้น ทำให้มนุษย์มีความสามารถที่จะศึกษาธรรมชาติของจักรวาล ซึ่งมีความซับซ้อนมากเกินกว่าที่ประสาทสัมผัสพื้นฐานของมนุษย์จะสามารถทำการสังเกตการณ์ได้
นักมานุษยวิทยาที่มีชื่อเสียงหลายคน ได้สร้างทฤษฎีทางสังคมที่เกี่ยวข้องกับวิวัฒนาการทางสังคมและวัฒนธรรม อาทิลูว์อิส เอช. มอร์แกน(Lewis H. Morgan),เลสลีย์ ไวท์(Leslie White) และเกอร์ฮาร์ด เล็นสกี้(Gerhard Lenski) ได้กล่าวไว้ว่าความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเป็นปัจจัยหลักที่ขับเคลื่อนการพัฒนาอารยธรรมของมนุษย์ แนวคิดของมอร์แกนเกี่ยวกับขั้นตอนสำคัญ 3 ขั้นตอนของวิวัฒนาการทางสังคม(ความป่าเถื่อน, ความไร้อารยธรรม และความมีอารยธรรม) สามารถแบ่งได้ตามเหตุการณ์สำคัญทางเทคโนโลยีเช่น ไฟ ส่วนไวท์แย้งว่ามาตรวัดในการตัดสินวิวัฒนาการของวัฒนธรรม คือ ระดับการบริโภคพลังงาน
ไวท์กล่าวว่า หน้าที่หลักของวัฒนธรรม คือ การเก็บเกี่ยวและควบคุมพลังงาน สีไว้แยกขั้นตอนของพัฒนาการมนุษย์ไว้ 5 ขั้นตอน: ในขั้นแรกผู้คนใช้พลังงานจากกล้ามเนื้อของตนเอง ขั้นที่สองใช้พลังงานจากสัตว์เลี้ยง ขั้นที่สามพวกเขาใช้พลังงานของพืช (การปฏิวัติเกษตรกรรม) ขั้นที่สี่พวกเขาเรียนรู้ที่จะใช้พลังงานจากทรัพยากรธรรมชาติ: ถ่านหิน น้ำมัน ก๊าซ และขั้นที่ห้าพวกเขาใช้ประโยชน์จากพลังงานนิวเคลียร์ ไว้แนะนำสูตร P = E * T โดยที่ E เป็นหน่วยวัดพลังงานที่ใช้ไปและ T คือการวัดประสิทธิภาพของเทคโนโลยีในการเก็บเกี่ยวพลังงาน ไว้ได้กล่าวไว้ว่า "อารยธรรมมีวิวัฒนาการ เมื่อปริมาณพลังงานที่มนุษย์เก็บเกี่ยวต่อหัวต่อปีเพิ่มขึ้น หรือเมื่อประสิทธิภาพของเครื่องมือในการเพิ่มพลังงานในการทำงานสูงขึ้น" นอกจากการแบ่งอารยธรรมแบบไวท์แล้ว นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ชาวรัสเซียนิโคไล คาร์ดาชอฟ(Nikolai Kardashev) ประเมินทฤษฎีของเขาโดยสร้างมาตรวัดคาร์ดาชอฟ (Kardashev scale) ซึ่งแบ่งประเภทการใช้พลังงานของอารยธรรมขั้นสูงของมนุษย์ในอนาคตและอารยธรรมของสิ่งมีชีวิตทรงภูมิปัญญา อาทิ ระดับดาวเคราะห์ ระดับดวงดาว และระดับกาแล็กซี (หากนับตามมาตรวัดคาร์ดาชอฟอารยธรรมมนุษย์ปัจจุบันอยู่ในระดับที่ 0.7)
ในอีกด้านหนึ่ง แนวทางของเล็นสกี้มุ่งเน้นไปที่ข้อมูล ยิ่งสังคมมีข้อมูลและองค์ความรู้มากเท่าไหร่ ในสังคมหนึ่ง ๆ ก็จะยิ่งมีความก้าวหน้ามากขึ้นเท่านั้น เล็นสกี้กำหนดพัฒนาการของมนุษย์ 4 ขั้นตอน โดยพิจารณาจากความก้าวหน้าการสื่อสาร ในขั้นแรกข้อมูลจะถูกส่งผ่านโดยยีนของมนุษย์ ขั้นที่สองมนุนย์รับความรู้สึกและเรียนรู้และส่งต่อข้อมูลผ่านประสบการณ์ ขั้นที่สามมนุษย์เริ่มใช้สัญญาณและพัฒนาตรรกะ ขั้นที่สี่มนุษย์สามารถสร้างสัญลักษณ์ พัฒนาภาษาและพัฒนาระบบการเขียนขึ้น ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีการสื่อสารส่งผลให้เกิดการพัฒนาของระบบเศรษฐกิจและระบบการเมือง การกระจายความมั่งคั่ง และพัฒนาชีวิตทางสังคมอื่น ๆ เล็นสกี้แยกสภาพสังคมตามระดับของเทคโนโลยีการสื่อสารและเศรษฐกิจ:
ในทางเศรษฐศาสตร์ ผลผลิต (Output) เป็นตัวชี้วัดความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ผลผลิตที่เพิ่มขึ้นเมื่อปัจจัยการผลิตน้อยลงในหนึ่งหน่วยการผลิตคือตัวบ่งชี้ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ตัวบ่งชี้ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอีกประการหนึ่ง คือการพัฒนาผลิตภัณฑ์และบริการใหม่ ๆ ซึ่งจำเป็นเพื่อชดเชยการว่างงานที่อาจส่งผลให้ปัจจัยการผลิตแรงงานลดลง ในประเทศที่พัฒนาแล้วการเติบโตของผลผลิตได้ชะลอตัวลงตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1970 อย่างไรก็ตามการเติบโตของผลผลิตสูงขึ้นในบางภาคเศรษฐกิจเช่นภาคการผลิต ตัวอย่างเช่นการจ้างงานในภาคการผลิตในสหรัฐอเมริกาลดลงจากกว่า 30% ในทศวรรษที่ 1940 เหลือเพียง 10% ใน 70 ปีต่อมา การเปลี่ยนแปลงที่คล้ายกันเกิดขึ้นในประเทศที่พัฒนาแล้วอื่น ๆ ขั้นตอนนี้เรียกว่าหลังอุตสาหกรรมในช่วงปลายทศวรรษ 1970 นักมานุษยวิทยา เช่นอัลวิน ท็อฟเฟลอร์(Alvin Toffler) (ผู้เขียนหนังสือ Future Shock),แดเนียล เบลล์(Daniel Bell) และจอห์น เนสบิตต์(John Naisbitt) ได้เสนอทฤษฎีของสังคมหลังอุตสาหกรรม โดยอ้างว่ายุคปัจจุบันของสังคมอุตสาหกรรมกำลังจะสิ้นสุดลง และเสนอว่าบริการรวมถึงข้อมูลต่างๆ มีความสำคัญมากกว่าอุตสาหกรรมและสินค้าที่จับต้องได้ (Tangible goods) ดังนั้นข้อมูล การบริการ รวมไปถึงนวัตกรรม ก็สามารถเป็นตัวชี้วัดความก้าวหน้าของอารยธรรมได้เช่นกันตามแนวคิดนี้
ประวัติศาสตร์เทคโนโลยีก่อนคริสต์ศักราช สามารถสรุปได้ตามไทม์ไลน์ดังนี้ โดยเริ่มตั้งแต่เทคโนโลยีหินโอลดูไวของมนุษย์วานรออสตราโลพิเทคัสในแอฟริกาเมื่อ 2.5 ล้านปีก่อน:
ในช่วงยุคหินเก่า (ซึ่งกินเวลาส่วนใหญ่ของประวัติศาสตร์มนุษยชาติ) มนุษย์มีเครื่องมือที่จำกัด มีการตั้งถิ่นฐานถาวรเพียงไม่กี่แห่ง เทคโนโลยีสำคัญอันดับแรกเกี่ยวข้องกับการเอาชีวิตรอด การล่าสัตว์ และ การเตรียมอาหาร เครื่องมือหิน อาวุธหิน ไฟ และเสื้อผ้า เป็นพัฒนาการทางเทคโนโลยีที่มีความสำคัญอย่างมากในช่วงเวลานี้
บรรพบุรุษของมนุษย์ได้ใช้หินและเครื่องมืออื่น ๆ มาตั้งแต่ก่อนการกำเนิดของมนุษย์ปัจจุบัน (โฮโม เซเปียนส์) เมื่อประมาณ 200,000 ปีก่อนวิธีการสร้างเครื่องมือหินที่เก่าแก่ที่สุดหรือที่เรียกว่า เทคโนโลยีหินโอลดูไว (Olduvai stone technology) มีอายุย้อนกลับไปอย่างน้อย 2.3 ล้านปีก่อนโดยมีหลักฐานการใช้เครื่องมือโดยตรงที่เก่าแก่ที่สุดที่พบในเอธิโอเปียภายใน พื้นที่เกรตริฟต์แวลลีย์ (Great Rift Valley) ย้อนหลังไปถึง 2.5 ล้านปีก่อนยุคของการใช้เครื่องมือหินนี้เรียกว่ายุคหินเก่า (Paleolithic) และครอบคลุมประวัติศาสตร์ของมนุษย์ทั้งหมดจนถึงการพัฒนาเกษตรกรรมเมื่อประมาณ 12,000 ปีก่อน
ในการสร้างเครื่องมือหิน แกนของหินแข็งที่มีคุณสมบัติเฉพาะในการแตก (เช่น หินเหล็กไฟ) ถูกทำให้กระเทาะด้วยหินค้อน การกระเทาะนี้ทำให้เกิดขอบคมซึ่งสามารถใช้เป็นเครื่องมือได้ โดยส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของเครื่องมือสำหรับสับหรือสำหรับขูดเครื่องมือเหล่านี้ช่วยมนุษย์ยุคแรก ๆ อย่างมากในวิถีชีวิตของนักล่าสัตว์ ในการทำงานที่หลากหลาย รวมไปถึงการชำแหละซากสัตว์ (และการหักกระดูกเพื่อให้ได้ไขกระดูก) สับไม้ กระเทาะถั่วเปิด การถลกหนังสัตว์ แม้กระทั่งการสร้างเครื่องมืออื่น ๆ จากวัสดุที่นุ่มกว่า เช่น กระดูก และ ไม้
ยุคหินกลาง(Middle Paleolithic) เมื่อประมาณ 300,000 ปีก่อน มนุษย์ได้ค้นพบเทคนิก "การเตรียมแกน (Prepared-core technique)"ซึ่งสามารถสร้างใบมีดหลายใบได้อย่างรวดเร็วจากหินแกนเดียว และเมื่อประมาณ 40,000 ปีที่แล้ว มนุษย์ใช้เทคนิกการกดทับซึ่งสามารถใช้ไม้ กระดูก หรือ เขากวางเพื่อสร้างรูปทรงของหินให้วิจิตรสวยงาม
วัฒนธรรมยุคหินพัฒนาดนตรีและมีการทำสงครามระหว่างเผ่า มนุษย์ยุคหินพัฒนาเทคโนโลยีเรือแคนูที่เดินทางข้ามทะเลได้ ซึ่งนำไปสู่การอพยพข้ามหมู่เกาะมาเลย์ ข้ามมหาสมุทรอินเดียไปยังมาดากัสการ์ และข้ามมหาสมุทรแปซิฟิกไปตั้งรกรากยังหมู่เกาะต่าง ๆ ซึ่งต้องใช้ความรู้เกี่ยวกับกระแสน้ำในมหาสมุทร รูปแบบสภาพอากาศ การเดินเรือ และ การนำทางโดยใช้ดวงดาวบนท้องฟ้า
แม้ว่าวัฒนธรรมยุคหินเก่าจะไม่เหลือบันทึกเป็นลายลักษณ์อักษร แต่เราสามารถอนุมานเหตุการณ์การเปลี่ยนวิถึชีวิตของมนุษยชาติ (จากการเร่ร่อนไปสู่การตั้งถิ่นฐานและการเกษตรกรรม) ได้จากหลักฐานทางโบราณคดีที่หลากหลาย หลักฐานดังกล่าวรวมถึงเครื่องมือโบราณภาพวาดในถ้ำและศิลปะก่อนประวัติศาสตร์ เช่น วีนัสแห่งวิลเลนดอร์ฟ (Venus of Willendorf) ซากศพของมนุษย์ยังให้หลักฐานโดยตรงทั้งจากการตรวจกระดูกและการศึกษามัมมี่มนุษย์ยุคก่อนประวัติศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์และนักประวัติศาสตร์สามารถอนุมานเกี่ยวกับวิถีชีวิตและวัฒนธรรมของชนชาติต่าง ๆ ในยุคก่อนประวัติศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเทคโนโลยีที่มนุษย์ยุคหินสร้างขึ้น
โลหะทองแดงเกิดขึ้นบนพื้นผิวของแร่ทองแดงที่ผุกร่อน มนุษย์มีการใช้ทองแดงก่อนที่จะถลุงทองแดงได้ เชื่อกันว่าการถลุงทองแดงเกิดขึ้นเมื่อเทคโนโลยีเตาเผาเครื่องปั้นดินเผามีอุณหภูมิสูงพอที่จะถลุงทองแดงได้ ความเข้มข้นขององค์ประกอบต่างๆ เช่น สารหนู เพิ่มขึ้นตามความลึกของแร่ทองแดง และการถลุงแร่เหล่านี้จะทำให้เกิดสารหนูสัมฤทธิ์ซึ่งสามารถชุบแข็งได้เพียงพอเพื่อให้เหมาะกับการทำเครื่องมือสัมฤทธิ์ สัมฤทธิ์เป็นโลหะผสมของทองแดงกับดีบุก มีการพบดีบุกในเงินตราโบราณทั่วโลกซึ่งเป็นช่วงเวลาก่อนที่จะมีการทำสัมฤทธิ์อย่างแพร่หลาย สัมฤทธิ์เป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญของมนุษยชาติหลังจากยุคหิน เพราะสัมฤทธิ์เป็นวัสดุสำหรับทำเครื่องมือทั้งเนื่องจากคุณสมบัติเชิงกล เช่น ความแข็งแรงและความเหนียว รวมถึงสามารถหล่อสัมฤทธิ์ในแม่พิมพ์เพื่อสร้างวัตถุที่มีรูปร่างซับซ้อนได้
เทคโนโลยีการต่อเรือขั้นสูงมีอิทธิพลอย่างมากจากเครื่องมือสัมฤทธิ์ที่มีประสิทธิภาพสูง และตะปูต่อเรือที่ทำมาจากสัมฤทธิ์ ตะปูสัมฤทธิ์แทนที่วิธีการเดิมในต่อเรือด้วยการทอเส้นเชือกผ่านรูเจาะ  เรือที่ดีกว่าช่วยให้เกิดการค้าทางไกลและความก้าวหน้าของอารยธรรมจากการแลกเปลี่ยนสิ่งของ เทคโนโลยี วัฒนธรรม และองค์ความรู้
เห็นได้ชัดว่าแนวโน้มทางเทคโนโลยีนี้เริ่มต้นในดินแดนพระจันทร์เสี้ยวอันอุดมสมบูรณ์ (แถบเมโสโปเตเมีย หรือ อิรักในปัจจุบัน) และแพร่กระจายเทคโนโลยีออกไปยังดินแดนภายนอกเมื่อเวลาผ่านไป
การแบ่งยุคสัมฤทธิ์ของแต่ละอารยธรรมบนโลกนั้นแตกต่างกันออกไป โดยที่แรกที่อารยธรรมแถบเมโสโปเตเมียเข้าสู่ยุคสัมฤทธิ์เป็นแห่งแรกบนโลกที่ 6 พันปีก่อน ส่วนอียิปต์อยู่ที่ 5 พันปีที่แล้ว และที่อื่น ๆ บนโลกหลังจากนั้น
ก่อนที่จะมีการพัฒนาเทคโนโลยีการถลุงเหล็ก มนุษย์สร้างเทคโนโลยีเหล็กขึ้นมาจากอุกกาบาต (ระบุได้จากปริมาณนิกเกิล) เหล็กอุกกาบาตเป็นของหายากและมีราคาแพง พบว่ามีการใช้เหล็กอุกกาบาตเพื่อทำเครื่องมือและอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น เบ็ดตกปลา หรือ กริช ในยุคเหล็กมีการนำเทคโนโลยีการถลุงเหล็กมาใช้ ทำให้สามารถผลิตเครื่องมือที่แข็งแรงกว่า เบากว่า และราคาถูกกว่าเครื่องมือจากสัมฤทธิ์ วัตถุดิบในการทำเหล็ก เช่น แร่เหล็ก และ หินปูน มีจำนวนมากกว่าทองแดงและดีบุก ดังนั้นจึงมีการผลิตเหล็กในหลายพื้นที่
อย่างไรก็ตาม ในยุคเหล็กช่วงแรก มนุษย์ไม่สามารถผลิตเหล็กจำนวนมากหรือเหล็กบริสุทธิ์ ได้เนื่องจากต้องใช้อุณหภูมิสูง เตาเผาโบราณถึงแม้ว่าจะมีอุณหภูมิที่สูงพอที่จะหลอมละลายเหล็กได้ แต่สมัยนั้นมนุษย์ยังไม่มีการพัฒนาเบ้าหลอมและแม่พิมพ์ที่จำเป็นสำหรับการหลอมและการหล่อเหล็ก แต่เหล็กสามารถตีขึ้นได้โดยการหลอมเหล็กในเตาหลอมเหล็กแบบบลูเมอรี่ (Bloomery) เพื่อลดปริมาณคาร์บอนด้วยวิธีที่ควบคุมได้ แต่เหล็กที่ผลิตด้วยวิธีนี้ค่อนข้างที่จะไม่เป็นเนื้อเดียวกัน
ในหลายวัฒนธรรมยูเรเชียยุคเหล็กเป็นขั้นตอนสำคัญสุดท้ายก่อนการพัฒนาภาษาเขียน (แม้ว่าจะไม่เป็นเช่นนั้นในระดับสากลก็ตาม)
นอกจากด้านเทคโนโลยีเหล็กแล้ว ในทวีปยุโรป ป้อมปราการขนาดใหญ่ถูกสร้างขึ้นเพื่อเป็นที่หลบภัยในช่วงสงครามหรือบางครั้งก็เป็นที่ตั้งถิ่นฐานถาวร ในบางกรณีป้อมที่มีอยู่ตั้งแต่ยุคสำริดได้มีการขยายขนาดให้ใหญ่ขึ้น ในยุคเหล็กมีการถางที่ดินใหม่จำนวนมาก เนื่องจากเทคโนโลยีขวานเหล็กที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น ส่งผลทำให้มีพื้นที่เพาะปลูกมากขึ้น รองรับประชากรมนุษย์ที่เพิ่มขึ้น
ดินแดนเมโสโปเตเมีย (ประเทศอิรักในปัจจุบัน) และชนชาติต่าง ๆ ที่อาศัยอยู่ในเมโสโปเตเมีย (ชาวสุเมเรียน, อัคคาเดียน, อัสซีเรีย และ บาบิโลเนียน) เริ่มอาศัยอยู่ในเมืองตั้งแต่ 6000 ปีก่อน และพัฒนาสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อนโดยใช้อิฐ โคลน และหิน รวมถึงการใช้ซุ้มประตูหน้าบ้าน กำแพงเมืองบาบิโลนใหญ่โตมากจนถูกยกให้เป็นสิ่งมหัศจรรย์ของโลก ชาวเมโสโปเตเมียพัฒนาระบบชลประทานอย่างกว้างขวาง มีการขุดลอกคลองสำหรับการขนส่งทางน้ำและการชลประทานในพื้นที่ทางตอนใต้ และสร้างระบบกักเก็บน้ำที่ทอดยาวหลายสิบกิโลเมตรทางตอนเหนือที่เป็นเนินเขา พระราชวังของชาวเมโสโปเตเมียมีระบบระบายน้ำที่ซับซ้อน
ระบบการเขียนของมนุษย์ถูกประดิษฐ์ขึ้นที่แรกในเมโสโปเตเมียโดยใช้อักษรคูนิฟอร์ม บันทึกในศิลาจารึกทำมากจากแผ่นดินและแผ่นหิน อารยธรรมเมโสโปเตเมียเป็นผู้ใช้เทคโนโลยีสำริดในยุคแรก ๆ โดยใช้สำริดทำเครื่องมือ อาวุธ และ รูปปั้นอนุสาวรีย์ เมื่อ 3200 ปีก่อนพวกเขาสามารถหล่อวัตถุยาว 5 ม. เป็นชิ้นเดียวจากสำริดได้
มีการค้นพบครื่องจักรเรียบง่ายโบราณจำนวน 6 เครื่อง ที่ประดิษฐ์ขึ้นในเมโสโปเตเมีย ชาวเมโสโปเตเมียเป็นผู้ประดิษฐ์วงล้อ กลไกล้อ และเพลาปรากฏขึ้นครั้งแรกของประวัติศาสตร์มนุษย์ พร้อมกับฐานปั้นหม้อ เมื่อ 7 พันปีก่อน สิ่งนี้นำไปสู่การประดิษฐ์ล้อเลื่อนในเมโสโปเตเมียเมื่อ 6 พันปีก่อน ภาพล้อเกวียนที่พบในรูปบนจากรึกดินเหนียวที่เขตเออันนา (Eanna) ของเมืองอูรุก (Uruk: เมืองใหญ่เมืองแรกของมนุษยชาติ) มีอายุระหว่าง 5700 ถึง 5500 ปี คันโยกถูกใช้ในอุปกรณ์ตักน้ำแบบใช้มือซึ่งเป็นเครื่องปั้นจั่นเครื่องแรกบนโลก (ใช้หลักการของคาน) ปรากฏในเมโสโปเตเมียประมาณ 5000 ปีก่อน หลักฐานที่เก่าแก่ที่สุดของ "รอก" ย้อนกลับไปได้ในเมโสโปเตเมียเมื่อ 4 พันปีก่อน
สกรูซึ่งเป็นเครื่องจักรง่ายๆชิ้นสุดท้ายที่ถูกประดิษฐ์ขึ้น ปรากฏครั้งแรกในเมโสโปเตเมียในช่วงนีโอ - อัสซีเรีย (911-609 ปีก่อนคริสต์ศักราช) กษัตริย์อัสซีเรียเซนนาเคอริบ (704–681 ปีก่อนคริสตกาล) อ้างว่าได้ประดิษฐ์ประตูน้ำอัตโนมัติและเป็นเครื่องสูบน้ำแบบสกรูรุ่นแรกที่มีน้ำหนักมากถึง 30 ตันซึ่งหล่อขึ้นโดยใช้แม่พิมพ์ดินสองส่วน สะพานส่งน้ำแห่งเจร์วาน (Jerwan Aqueduct) (ประมาณ 688 ปีก่อนคริสตกาล) สร้างด้วยหินโค้งและปูด้วยคอนกรีตกันน้ำ สำหรับการส่งน้ำเข้าเมือง
บันทึกทางดาราศาสตร์ของชาวบาบิโลนครอบคลุมถึง 800 ปี สมุดบันทึกเหล่านี้ช่วยให้นักดาราศาสตร์โบราณสามารถคาดคะเนการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ และทำนายการเกิดสุริยุปราคาได้
ชาวอียิปต์ประดิษฐ์เครื่องจักรง่ายๆหลายอย่าง เช่น ทางลาดเพื่อช่วยในกระบวนการก่อสร้าง นักประวัติศาสตร์และนักโบราณคดีพบหลักฐานว่าปิรามิดถูกสร้างขึ้นโดยจาก 3 ใน 6 ของเครื่องมือที่เรียกว่า "6 เครื่องมือง่าย ๆ" 3 แบบซึ่งทุกเครื่องมีพื้นฐานมาจาก เครื่องมือเหล่านี้คือ ระนาบเอียง ลิ่ม และคันโยก ซึ่งทำให้ชาวอียิปต์โบราณสามารถเคลื่อนย้ายบล็อกหินปูนหลายล้านก้อนซึ่งมีน้ำหนักประมาณ 3.5 ตัน ต่อก้อน เพื่อสร้างสิ่งก่อสร้างขนาดใหญ่ เช่น มหาพีระมิดแห่งกีซา ซึ่งมีความสูงถึง 146.7 เมตร
ชาวอียิปต์ทำกระดาษปาปิรุสขึ้นจากต้นกก โจชัว มาร์ก (Joshua Mark) บรรณาธิการสารานุกรมอียิปต์ ระบุว่าเป็นกระดาษปาปิรุสเป็นรากฐานของกระดาษสมัยใหม่ ต้นกก (Cyperus papyrus) เป็นพืชที่ขึ้นเป็นจำนวนมากทั่วสามเหลี่ยมปากแม่น้ำอียิปต์และตลอดช่วงของหุบเขาแม่น้ำไนล์ในสมัยโบราณ ต้นกกถูกเก็บเกี่ยวโดยคนงาน และนำไปแปรรูป โดยต้นกกจะถูกตัดเป็นเส้นบาง ๆ จากนั้นวางแถบด้านข้างไว้ในแนวตั้งฉาก จากนั้นหุ้มด้วยเรซิ่นพืช และวางในแนวนอน แล้วกดต้นกกตัดบางไว้เข้าด้วยกันจนแผ่นแห้ง จากนั้นจึงนำแผ่นงานมารวมกันเป็นม้วนและใช้สำหรับเขียนในภายหลัง
สังคมอียิปต์มีความก้าวหน้าที่สำคัญหลายประการในช่วงราชวงศ์อียิปต์ในหลาย ๆ ด้านของเทคโนโลยี จากข้อมูลของโฮซซัม เอลันซีรี (Hossam Elanzeery) อียิปต์เป็นอารยธรรมแรกที่ใช้อุปกรณ์บอกเวลา เช่น นาฬิกาแดด นาฬิกาเงา และเสาโอเบลิสก์ อารยธรรมอียิปต์ประสบความสำเร็จในการใช้ประโยชน์จากความรู้ด้านดาราศาสตร์เพื่อสร้างปฏิทินสุรยคติ ที่ใช้ดวงอาทิตย์ในการนับเดือนและปีแทนพระจันทร์ เป็นปฏิทินที่ทั่วโลกนิยมใช้กันในปัจจุบัน พวกเขาพัฒนาเทคโนโลยีการต่อเรือ จากเรือกกไปจนถึงเรือไม้ซีดาร์ ในขณะเดียวกันก็บุกเบิกการใช้เชือกปิดปากและหางเสือ ชาวอียิปต์ยังใช้ความรู้เกี่ยวกับกายวิภาคศาสตร์ซึ่งเป็นรากฐานสำหรับเทคนิคการแพทย์สมัยใหม่มากมาย และพวกเขายังศึกษาศาสตร์เกี่ยวกับประสาทวิทยาอีกด้วย เอลันซีรียังระบุว่าพวกเขามีความรู้ทางคณิตศาสตร์ที่หลากหลายดังที่เห็นได้จากการสร้างปิรามิด
ชาวอียิปต์โบราณยังคิดค้นและบุกเบิกเทคโนโลยีอาหารมากมาย ที่กลายเป็นพื้นฐานของกระบวนการเทคโนโลยีอาหารสมัยใหม่ จากภาพวาดและภาพนูนต่ำที่พบในสุสาน ตลอดจนสิ่งประดิษฐ์ทางโบราณคดี ทำให้นักวิชาการเช่น พอล ที. นิโคลสัน (Paul T Nicholson) เชื่อว่าชาวอียิปต์โบราณมีแนวทางการทำฟาร์มอย่างเป็นระบบ โดยมีการแปรรูปธัญพืชเป็นเบียร์และขนมปัง อบเนื้อสัตว์แปรรูป ปลูกองุ่น และสร้างพื้นฐานสำหรับการผลิตไวน์สมัยใหม่ อีกทั้งสร้างเครื่องปรุงรสทำให้อาหารของพวกเขาอร่อยยิ่งขึ้น
อารยธรรมลุ่มแม่น้ำสินธุตั้งอยู่ในพื้นที่ที่อุดมด้วยทรัพยากร (ในประเทศปากีสถานและตะวันตกเฉียงเหนือของประเทศอินเดีย) มีความโดดเด่นในเรื่องการวางผังเมือง เทคโนโลยีสุขาภิบาลและระบบประปา การก่อสร้างและสถาปัตยกรรมของอารยธรรมลุ่มแม่น้ำสินธุ มือเรียกว่า 'วาสตุ ชาสตรา (Vaastu Shastra)' แสดงให้เห็นถึงความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับวิศวกรรมวัสดุ อุทกวิทยา และศาสตร์การสุขาภิบาล
ชาวจีนได้ค้นพบและการพัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ๆ มากมาย ผลงานทางเทคโนโลยีที่สำคัญจากประเทศจีน ได้แก่ เครื่องตรวจจับแผ่นดินไหวในยุคแรก, ไม้ขีดไฟ, กระดาษ, ใบพัดเฮลิคอปเตอร์, แผนที่แบบนูนขึ้น, ปั๊มลูกสูบแบบดับเบิ้ลแอ็คชั่น, เหล็กหล่อ, เครื่องสูบลมที่ขับเคลื่อนด้วยน้ำ, เครื่องไถเหล็ก, เครื่องเจาะเมล็ดพืชแบบหลายท่อ, รถสาลี่, ร่มชูชีพ, เข็มทิศ, หางเสือ, หน้าไม้, รถม้าชี้ทิศใต้เสมอ และดินปืน จีนยังพัฒนาการขุดเจาะบ่อน้ำลึกซึ่งใช้ในการสกัดน้ำเกลือเพื่อทำเกลือ บ่อเหล่านี้บางแห่งซึ่งมีความลึกถึง 900 เมตร ซึ่งผลิตก๊าซธรรมชาติซึ่งใช้ในการระเหยน้ำเกลือ
การค้นพบและสิ่งประดิษฐ์อื่น ๆ ของจีนจากยุคกลาง ได้แก่ การพิมพ์บล็อก การพิมพ์แบบเคลื่อนย้ายได้ สีฟอสโฟเซนต์ ไดรฟ์โซ่ และกลไกการหลบหนี จรวดเชื้อเพลิงแข็งถูกประดิษฐ์ขึ้นในประเทศจีนประมาณปี ค.ศ. 1150 เกือบ 200 ปีหลังจากการประดิษฐ์ดินปืน (ซึ่งทำหน้าที่เป็นเชื้อเพลิงของจรวด) หลายทศวรรษก่อนยุคแห่งการสำรวจของตะวันตก จักรพรรดิจีนในราชวงศ์หมิงยังส่งยานพาหนะขนาดใหญ่ในการเดินทางทางทะเลบางส่วนไปถึงแอฟริกา
ยุคเฮลเลนิสต์ของกรีกโบราณเริ่มขึ้นเมื่อ 400 ปีก่อน ก่อนคริสต์ศักราช ด้วยการพิชิตดินแดนจำนวนมากในเอเชีย ยุโรป และแอฟริกาของพระเจ้าอเล็กซานเดอร์มหาราช ซึ่งนำไปสู่การเกิดขึ้นของอารยธรรมเฮลเลนิสติก ซึ่งเป็นการสังเคราะห์วัฒนธรรมกรีกและวัฒนธรรมตะวันออกใกล้ในภูมิภาคเมดิเตอร์เรเนียนตะวันออกร วมทั้งบอลข่าน ดินแดนลิแวนต์และอียิปต์ อียิปต์ใต้การปกครองของราชวงศ์ปโตเลมี (ราชวงศ์กรีก ซึ่งมีต้นกำเนิดจากแม่ทัพของอเล็กซานเดอร์มหาราช) เป็นศูนย์กลางทางปัญญาของโลกโบราณ และภาษากรีกกลายเป็นภาษากลาง นักวิชาการที่อาศัยอยู่ในพื้นที่อารยธรรมเฮลเลนิสติก ซึ่งประกอบด้วย กรีก อียิปต์ ยิว เปอร์เซีย และฟินีเซียน ใช้ภาษากรีกเป็นภาษากลางในการเขียนงาน
วิศวกรเฮลเลนิสต์ประดิษฐ์และปรับปรุงเทคโนโลยีที่มีอยู่จำนวนมากในยุคนี้ ยุคเฮลเลนิสต์มีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยได้รับการสนับสนุนจากบรรยากาศของการเปิดกว้างต่อแนวคิดใหม่ ๆ การผลิบานของปรัชญากลไกและการก่อตั้งห้องสมุดแห่งอเล็กซานเดรียในอียิปต์ (ถูกเผาไปในยุคกลาง ค.ศ.642 โดยกองทัพของ Amr ibn al-As ความรู้จากยุคโบราณจำนวนมากได้หายไปในเหตุการณ์นี้) นักประดิษฐ์หลายคนในยุคนี้ เช่นอาร์คิมิดีส(Archimedes), ฟิโล่แห่งไบเซนเทียม (Philo of Byzantium), เฮรอน (Heron), กเทซิเบียส (Ctesibius) และอาร์คีตัส (Archytas) ยังคงเป็นที่รู้จักของคนรุ่นหลัง
การชลประทานในยุคนี้ก้าวหน้าขึ้นอย่างมากจากการประดิษฐ์อุปกรณ์ยกน้ำจำนวนมากที่ไม่เคยมีก่อนหน้านี้ เช่น ล้อหมุนน้ำในแนวตั้ง (Vertical water-wheel), ล้อแบบแยกส่วน (Compartmented wheel), กังหันน้ำ (Water turbine), สกรูของอาร์คิมิดีส (Archimedes' screw), โซ่ถัง (Bucket-chain), พวงมาลัยติดหม้อ (Pot-garland), ปั๊มแรง (Force pump), ปั๊มดูด (Suction pump), ปั๊มลูกสูบดับเบิลแอ็คชั่น (Double-action piston) และปั๊มโซ่ (Chain pump)
เทคโนโลยีเครื่องกล อาทิ เกียร์มุมขวาที่คิดค้นขึ้นใหม่ จะมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานของอุปกรณ์เชิงกล วิศวกรเฮลเลนิสต์ยังได้คิดค้นระบบอัตโนมัติ เช่น หม้อหมึกแขวน, อ่างล้างหน้าอัตโนมัติ และประตู ซึ่งส่วนใหญ่มีวัตถุประสงค์เพื่อประดิษฐ์เป็นของเล่น แต่กลไกต่าง ๆ ก็ได้มีการนำมาพัฒนาต่อเพื่อประโยชน์อื่น ๆ เช่น ลูกเบี้ยว (cam) และ กิมบอล (gimbal)
กลไกแอนติคิเธียรา(Antikythera mechanism) เป็นคอมพิวเตอร์แอนะลอกเชิงกลสมัยโบราณ (หลักการทำงานตรงกันข้ามกับคอมพิวเตอร์แบบดิจิทัล) ประดิษฐ์ในยุคเฮเลนิสต์ เป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้เฟืองท้าย (Differential gear) ในการทำงาน มีการออกแบบเพื่อให้คำนวณตำแหน่งทางดาราศาสตร์ เครื่องกลดังกล่าวนี้ถูกค้นพบโดยบังเอิญในเรืออับปาง ห่างจากเกาะแอนติคิเธียรา (Antikythera) ของประเทศกรีซ ระบุอายุประมาณ 80 ปีก่อนคริสตกาล มีลักษณะคล้ายกับนาฬิกาดาว (astrolabe) ที่นักเดินเรือในอีกเกือบกว่าพันปีให้หลังใช้ในการเดินสมุทร เทคโนโลยีในกลไกแอนติคิเธียราแสดงให้เห็นถึงความเข้าที่ลึกซึ้งในดาราศาสตร์และวิศวกรรมของชาวกรีกโบราณ ซึ่งสูญหายไปในกาลต่อมา
ในสาขาอื่น ๆ นวัตกรรมของกรีกโบราณ ได้แก่ หนังสติ๊ก และหน้าไม้แกสตราเฟตส์ (Gastraphates crossbow) ในการทำสงคราม การหล่อทองสัมฤทธิ์กลวงในโลหะวิทยา ไดออปตร้า (Dioptra) สำหรับการสำรวจ ในโครงสร้างพื้นฐาน ได้มีการสร้างประภาคารเดินเรือ เครื่องทำความร้อนส่วนกลาง อุโมงค์ที่ขุดจากปลายทั้งสองข้างโดยการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ และถนนหินสำหรับการเดินเรือ เช่น ดิโอลโคส (Diolkos) ทางเดินหินโบราณสำหรับการขนเรือข้ามแผ่นดินไปอีกฝั่งที่ใหญ่ที่สุดในโลก ตั้งอยู๋บนเกาะคอรินธ์ในประเทศกรีซ มีประโยชน์ในช่วงสงคราม
ในการขนส่ง ชาวเฮเลนนิสต์มีความก้าวหน้าอย่างมาก โดยสามารถประดิษฐ์เครื่องกว้าน (Winch) และมาตรวัดระยะทาง (Odometer)
เทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่สร้างขึ้นในยุคนี้ ได้แก่ บันไดวน โซ่ขับ (Chain drive) คาลิปเปอร์เลื่อน (Sliding caliper) และฝักบัว
อาณาจักรโรมันขยายอำนาจจากอิตาลีไปทั่วภูมิภาคทะเลเมดิเตอร์เรเนียนทั้งหมดระหว่างศตวรรษที่ 1 ก่อนคริสต์ศักราช ถึงคริสต์ศตวรรษที่ 1 จังหวัดที่ก้าวหน้าและมีความมั่งคั่งทางเศรษฐกิจมากที่สุดนอกอิตาลี คือ จังหวัดทางตะวันออกในคาบสมุทรบอลข่าน เอเชียไมเนอร์ (ตุรกีในปัจจุบัน) อียิปต์ และเลวานต์ (อิสราเอลและปาเลสไตน์ในปัจจุบัน) โดยอียิปต์เป็นจังหวัดของโรมันที่ร่ำรวยที่สุดนอกอิตาลี
จักรวรรดิโรมันได้พัฒนาเทคโนโลยีการเกษตรที่ซับซ้อน ซึ่งพัฒนาต่อยอดจากเทคโนโลยีการตีเหล็กที่มีอยู่ สร้างกฎหมายที่ให้กรรมสิทธิ์เฉพาะบุคคล เทคโนโลยีการก่ออิฐขั้นสูง เทคโนโลยีการสร้างถนนขั้นสูง (ซึ่งหลังการล่มสลายของโรม มนุษย์จะทำถนนที่ซับซ้อนแบบโรมันได้ภายหลังศตวรรษที่ 19 เท่านั้น) วิศวกรรมการทหาร วิศวกรรมโยธาการ เทคโนโลยีการปั่นด้ายและการทอผ้า และเครื่องจักรต่างๆ เช่น เครื่องเกี่ยวข้าวแบบกัลลิก (Gallic reaper)ที่ช่วยเพิ่มผลผลิตในระบบเศรษฐกิจโรมัน วิศวกรชาวโรมันเป็นคนแรกที่สร้างซุ้มประตูขนาดใหญ่ อัฒจันทร์ ท่อระบายน้ำ ห้องอาบน้ำสาธารณะ สะพานโค้ง ท่าเรือ อ่างเก็บน้ำ เขื่อน ห้องใต้ดิน และอัฒจันทร์รูปโดมขนาดใหญ่ทั่วทั้งจักรวรรดิ สิ่งประดิษฐ์ที่โดดเด่นของโรมัน ได้แก่ หนังสือ (Codex) การเป่าแก้ว และคอนกรีต เนื่องจากกรุงโรมตั้งอยู่บนคาบสมุทรภูเขาไฟอันมีทรายซึ่งมีเม็ดผลึกที่เหมาะสม คอนกรีตที่ชาวโรมันคิดค้นขึ้นจึงมีความทนทานเป็นพิเศษ อาคารบางหลังมีอายุยาวนานถึง 2,000 ปี และยังตั้งอยู่จนถึงปัจจุบัน
ในจังหวัดอียิปต์ของอาณาจักรโรมัน นักประดิษฐ์นามว่า "เฮรอนแห่งอเล็กซานเดรีย (Heron of Alexandria) เป็นคนแรกที่ทดลองใช้เครื่องจักรกลขับเคลื่อนด้วยลม เรียกว่า "กังหันลมของเฮรอน (Heron's windwheel)" และเขายังได้สร้างอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยไอน้ำรุ่นแรกสุด " ไอโอลิปิเล่ (Aeolipile)"นอกจากนี้เขายังประดิษฐ์ตู้หยอดเหรียญขึ้นอีกด้วย อย่างไรก็ตามสิ่งประดิษฐ์ของเขาส่วนใหญ่เป็นของเล่น แทนที่จะเป็นเครื่องจักรที่ใช้งานได้จริง
ทักษะทางวิศวกรรมของชาวอินคาแห่งอเมริกาใต้และชาวมายาแห่งอเมริกากลางนั้นยอดเยี่ยม แม้ตามมาตรฐานในปัจจุบัน ตัวอย่างของวิศวกรรมที่ยอดเยี่ยม คือ การใช้ชิ้นส่วนหินที่มีน้ำหนักมากกว่าหนึ่งตัน วางเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนา แม้แต่ใบมีดก็ไม่สามารถสอดเข้าไปในรอยแตกได้ หมู่บ้านอินคาใช้คลองชลประทานและระบบระบายน้ำ ทำให้การเกษตรมีประสิทธิภาพมาก ในขณะที่บางคนอ้างว่าชาวอินคาเป็นผู้ประดิษฐ์ไฮโดรโปนิกส์ (การปลูกผักโดยไม่ใช้ดิน) เป็นอารยธรรมแรก แต่เทคโนโลยีทางการเกษตรของพวกเขายังคงใช้ดินเป็นหลัก
แม้ว่าอารยธรรมมายาจะไม่มีเทคโนโลยีโลหะหรือล้อ แต่พวกเขาก็พัฒนาระบบการเขียนและระบบดาราศาสตร์ที่ซับซ้อน และสร้างงานประติมากรรมที่สวยงามด้วยหินและหินเหล็กไฟ ชาวมายามีเทคโนโลยีการเกษตรและการก่อสร้างที่ก้าวหน้าพอสมควร ชาวมายายังสร้างระบบน้ำแรงดันแห่งแรกในอเมริกากลาง ซึ่งตั้งอยู่ในพื้นที่ปาเลนเก้ (Palenque) ของชาวมายา
จักรวรรดิแอซเท็ก (เกิดขึ้นมาหลังจากจักรวรรดิมายา) มีระบบการสื่อสารระหว่างเมืองที่รวดเร็ว ทำให้ติดต่อกันระหว่างเมืองที่ถูกพิชิตในจักรวรรดิได้ง่าย มีความแพร่หลายของเทคโนโลยีการเกษตรแบบชินัมปา (Chinampa) ซึ่งเป็นเทคนิกการปลูกผักที่ใช้ความชื้นสูงแบบติดน้ำ เนื่องจากเมืองหลวงของจักรวรรดิแอซเท็ก (กรุงเทโนชติทลาน) เป็นเกาะตั้งอยู่กลางทะเลสาบ ใน อเมริกากลางไม่มีสัตว์สำหรับการขนส่งหรือล้อเกวียน แบบที่ยุโรปหรือเอเชียมี ทำให้ถนนในอเมริกากลางได้รับการออกแบบสำหรับการเดินทางด้วยเท้าโดยเฉพาะ เช่นเดียวกับในอารยธรรมอินคาและมายา ชาวแอซเท็กรับเทคโนโลยีมาจากอารยธรรมมายา และชาวมายารับเทคโนโลยีมาจากอารยธรรมโอลเม็ก (Olmec)
พัฒนาการที่สำคัญที่สุดของเทคโนโลยียุคกลาง คือ การพัฒนาระบบเศรษฐกิจที่พึ่งพิงพลังจากน้ำและลม มีความสำคัญมากกว่าพลังของสัตว์และกล้ามเนื้อของมนุษย์ พลังงานน้ำและลมส่วนใหญ่ใช้ในการกัดเมล็ดข้าว นอกจากนี้ยังใช้พลังงานน้ำในการเป่าลมในเตาหลอมและการแปรรูปกระดาษ หนังสือ "Domesday" บันทึกโรงสีน้ำ 5,624 แห่งในเกาะบริเตนใหญ่ในปี ค.ศ.1086 โดยมีจำนวนประมาณ 1 โรงสีต่อ 30 รอบครัว
จักรวรรดิมุสลิม (รัฐเคาะลีฟะฮ์) รวมตัวกันในการค้าพื้นที่ขนาดใหญ่ซึ่งก่อนหน้านี้มีการซื้อขายเพียงเล็กน้อย เช่น ตะวันออกกลาง แอฟริกาเหนือ เอเชียกลาง คาบสมุทรไอบีเรีย และบางส่วนของอนุทวีปอินเดีย วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของอาณาจักรก่อนหน้านี้ เช่น อาณาจักรเมโสโปเตเมีย อียิปต์ เปอร์เซีย กรีก และโรมัน ได้รับการสืบทอดโดยโลกมุสลิม โดยที่ภาษาอารบิกได้กลายเป็นภาษากลางในการสื่อสารในภูมิภาคเหล่านั้น แทนที่ภาษาซีเรีย ภาษาเปอร์เซีย และภาษากรีก ความก้าวหน้าที่สำคัญเกิดขึ้นในภูมิภาคในช่วงยุคทองของอิสลาม (ศตวรรษที่ 8-16)
การปฏิวัติเกษตรกรรมอาหรับเกิดขึ้นในช่วงเวลานี้ เป็นการเปลี่ยนแปลงทางการเกษตรตั้งแต่ศตวรรษที่ 8 ถึงศตวรรษที่ 13 ในภูมิภาคอิสลาม เศรษฐกิจที่จัดตั้งขึ้นโดยพ่อค้าชาวอาหรับและมุสลิมอื่น ๆ ทั่วเอเชีย ยุโรป และแอฟริกา ทำให้สามารถแพร่กระจายพืชผลและเทคนิคการทำฟาร์มจำนวนมากไปทั่วโลกอิสลาม ตลอดจนการปรับปรุงสายพันธุ์พืชและเทคนิคการปลูกพืชต่าง ๆ และส่งออกองค์ความรู้ทางการเกษตรใหม่ไปยังภูมิภาคภายนอก มีการพัฒนาองค์ความรู้การเลี้ยงสัตว์ การชลประทาน และการทำฟาร์มด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยีใหม่ เช่น กังหันลม การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ทำให้การเกษตรมีผลผลิตมากขึ้น รองรับการเติบโตของประชากรการขยายตัวของเมืองและการแบ่งชั้นของสังคมที่เพิ่มขึ้น
วิศวกรมุสลิมในโลกอิสลามได้ใช้น้ำ ลม น้ำขึ้นน้ำลง และน้ำมันปิโตรเลียมย่างกว้างขวาง เชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ปิโตรเลียม ในโลกอิสลามมีการสร้างโรงงานขนาดใหญ่ (tiraz ในภาษาอารบิก) อาทิ โรงสี โรงโม่ โรงเลื่อย โรงต่อเรือ โรงประทับตรา โรงเหล็ก และโรงรีดน้ำ เมื่อถึงศตวรรษที่ 11 ทั่วทั้งโลกมุสลิมมีโรงงานอุตสาหกรรมเหล่านี้เปิดดำเนินการอยู่ วิศวกรชาวมุสลิมยังใช้กังหันน้ำ เฟืองในโรงสี และเครื่องเพิ่มน้ำอีกด้วย เทคโนโลยีการใช้เขื่อนเป็นแหล่งพลังงานน้ำมีที่มาจากโลกอาหรับ รวมถึงเทคโนโลยีโรงผลิตน้ำและเครื่องเพิ่มน้ำ เทคโนโลยีเหล่านี้จำนวนมากถูกถ่ายโอนไปยังยุโรปในยุคกลาง
เครื่องจักรที่ใช้พลังงานลมในการบดเมล็ดพืช รวมถึงปั๊มน้ำกังหันลมและปั๊มลม ปรากฏตัวครั้งแรกในอิหร่าน อัฟกานิสถาน และปากีสถาน ในศตวรรษที่ 9 เครื่องจักรพวกนี้ถูกใช้ในการบดเมล็ดพืช ตักน้ำ รวมถึงใช้ในอุตสาหกรรมการโม่และการแปรรูปอ้อย โรงงานน้ำตาลปรากฏตัวครั้งแรกในโลกอิสลามยุคกลาง  โรงงานน้ำตาลขับเคลื่อนโดยพลังงานน้ำในศตวรรษที่ 9 และกังหันลมในศตวรรษที่ 10 ในอัฟกานิสถาน ปากีสถาน และอิหร่าน พืช เช่น อัลมอนด์และผลไม้รสเปรี้ยว ถูกนำไปยังยุโรปโดยอัลอันดะลุส(Al-Andalus: เหตุการณ์การครอบครองคาบสมุทรไอบีเรีย (ปัจจุบันคือพื้นที่ประเทศสเปนและประเทศโปรตุเกส) ของจักรวรรดิอิสลามในช่วงยุคกลางของยุโรป) และการเพาะปลูกอ้อยก็ได้แพร่หลายไปทั่วยุโรป พ่อค้าชาวอาหรับมีอิทธิพลทางการค้าในมหาสมุทรอินเดียแต่เพียงผู้เดียว จนกระทั่งการเข้ามาของชาวโปรตุเกสในศตวรรษที่ 16
โลกมุสลิมรับเทคโนโลยีการผลิตกระดาษจากจีน โรงงานกระดาษที่เก่าแก่ที่สุดปรากฏในกรุงแบกแดด ยุคจักรวรรดิอับบาซิดระหว่างปี ค.ศ. 794–795 ความรู้เรื่องดินปืนได้รับการถ่ายทอดจากประเทศจีน ผ่านทางประเทศที่นับถือศาสนาอิสลามเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งมีการพัฒนาสูตรสำหรับโพแทสเซียมไนเตรตบริสุทธิ์สำหรับการทำดินปืน
วงล้อหมุนถูกประดิษฐ์ขึ้นในโลกอิสลามเมื่อต้นศตวรรษที่ 11 ต่อมาได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในยุโรป ซึ่งถูกดัดแปลงให้เข้ากับเฟืองหมุนซึ่งเป็นอุปกรณ์สำคัญในช่วงปฏิวัติอุตสาหกรรม เพลาข้อเหวี่ยง และเพลาลูกเบี้ยวถูกคิดค้นโดยอัล - จาซาริ (Al-Jazari) (ค.ศ. 1206) จักรวรรดิมุสลิมเป็นศูนย์กลางของเครื่องจักรที่ทันสมัย เช่น เครื่องยนต์ไอน้ำ เครื่องยนต์สันดาปภายใน และระบบควบคุมอัตโนมัติ
เครื่องจักรที่โปรแกรมได้ในยุคแรกถูกประดิษฐ์ขึ้นในโลกมุสลิม ซีเควนเซอร์เพลงเครื่องแรกซึ่งเป็นเครื่องดนตรีที่ตั้งโปรแกรมได้ คือ เครื่องเล่นฟลุตอัตโนมัติที่คิดค้นโดยพี่น้องบานุมุซา (Banu Musa) ซึ่งอธิบายไว้ใน "Book of Ingenious Devices" ในศตวรรษที่ 9 ในปี 1206 อัล-จาซารี (Al-Jazari) ได้ประดิษฐ์หุ่นยนต์ที่ตั้งโปรแกรมได้ เขาได้เขียนอธิบายถึงนักดนตรีหุ่นยนต์สี่คน รวมถึงมือกลองสองคนที่ทำงานโดยเครื่องตีกลองแบบตั้งโปรแกรมได้ ซึ่งมือกลองสามารถเล่นจังหวะต่างๆและรูปแบบกลองที่แตกต่างกันได้ นาฬิกาปราสาทซึ่งเป็นนาฬิกาดาราศาสตร์เชิงกลที่ใช้พลังงานน้ำที่คิดค้นโดยอัล-จาซารี (Al-Jazari) เป็นคอมพิวเตอร์แอนะล็อกที่ตั้งโปรแกรมได้ในยุคแรก ๆ
กังหันไอน้ำแรงกระตุ้นที่ใช้งานได้จริงถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี ค.ศ. 1551 ในจักรวรรดิออตโตมัน(จังหวัดอียิปต์) โดยตาคิ อัล-ดิน มูฮัมหมัด อิบึน มารุฟ (Taqi al-Din Muhammad ibn Ma'ruf) เขาอธิบายวิธีการหมุนโดยใช้ไอพ่นน้ำบนใบพัดหมุนรอบ ๆ วงล้อ หรือที่รู้จักกันในชื่อ "แม่แรงไอน้ำ" อุปกรณ์ที่คล้ายกันสำหรับการหมุนด้วยน้ำ ได้ถูกอธิบายได้โดยจอห์น วิลกินส์ ในปี ค.ศ. 1648 [72] [73]
เรือใบที่ได้รับการปรับปรุง (nau หรือ carrack) เปิดโอกาสให้ชาวยุโรปสามารถทำการสำรวจโลกได้ และทำให้เกิดการล่าอาณานิคมของยุโรปในทวีปอเมริกาผู้บุกเบิกเช่น วาสโก ดา กามา (Vasco da Gama), คาบราล (Cabral), แม็กจลเลน (Magellan) และ คริสโตเฟอร์ โคลัมบัส (Christopher Columbus) ได้สำรวจโลกเพื่อค้นหาเส้นทางการค้าใหม่สำหรับการซื้อขายสินค้า และการติดต่อกับแอฟริกาอินเดียและจีน เพื่อให้การเดินทางสั้นลงเมื่อเทียบกับเส้นทางทางบกแบบดั้งเดิม พวกเขาสร้างแผนที่และแผนภูมิใหม่ซึ่งช่วยให้นักเดินเรือตามไปสำรวจเพิ่มเติมด้วยความมั่นใจมากขึ้น อย่างไรก็ตามการนำทางโดยทั่วไปเป็นเรื่องยากเนื่องจากปัญหาของลองจิจูดและการไม่มีโครโนมิเตอร์ที่แม่นยำ มหาอำนาจของยุโรปได้นำหลักประมวลกฎหมายแพ่งซึ่งสูญหายไปตั้งแต่สมัยกรีกโบราณมาใช้ใหม่ในยุคนี้