在数学领域，沈括创立了隙积学和会圆术两种数学方法。
在天文领域，沈括改进了测量天体方位的浑仪和测定时刻的漏壶，制造了测日影的圭表。
最为厉害的是，沈括还创制了十二气历，参照节气定月。
地理学方面，沈括首先推出华北平原过去曾是海滨，乃是由河水冲积而成。
沈括编绘的《天下州县图》，更是地图学上的一座丰碑，还发明木刻立体地形图。
此外，关于古代气候变迁、龙卷风生成原理、月球和潮汐之间关系等等方面，沈括均有涉猎。
物理学方面，沈括深入研究过指南针，发现了磁偏角现象。
声学中的应弦共振现象、空穴效应，沈括都提出了重要的理论解释。
化学方面，沈括曾率先采用胆水炼铜、用石油制墨的技术。
经济学方面，沈括改革了盐钞法和铸铜法。
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