考古发掘提供了充分的材料证明，在我国新石器时代晚期确有一个铜石并用时期。当时人们使用铜，并掌握了铜的冷锻和熔铸，较有说服力的例证是1957年、1959年两次在甘肃武威县皇娘娘台属于新石器晚期遗址（距今4000年）的发掘。在出土文物中，先后获得铜器二十多件。有铜刀、铜锥、铜凿和铜环等工具及装饰品。它们多数是锤锻而成的，少数铜刀是用单范熔铸制出来，这表明制法还很原始，经有关单位进行光谱分析，说明这批铜器所含铜的纯度相当高。当不久我国又进而用电子探针检验，发现其中除锡外，还含有铁、砷，其含量超过它们的自然铜中的一般含量，因此有可能是人工冶炼出的红铜。
在同一时期的其他一些文化遗址中，也发现类似的含锡、铅、锌等元素的小件铸造红铜器，总之，一系列实事都是说明在四千年前，我们的祖先不仅认识了金属铜，可以将天然存在的红铜锻打成器和熔铸成小件器物；而且可以冶炼红铜了。这是我国应用金属的开端。
（一）青铜时代
具有划时代意义的青铜冶炼铸造技术，是在红铜冶铸的基础上发展起来的。中国是世界上铁器和青铜器发明最早的地区之一。中国青铜时代和早期铁器时代的青铜艺术品，显示了绵延1500多年中国青铜器的萌生、发展和变化的历史。
人类在石器时代是单纯以岩石为原料制成工具去改造自然。青铜冶铸业的出现，表明人类能够从矿石中提取金属，再用它去制造工具，用于改造自然。这是生产力发展到一个新阶段的标志，也是科学技术进步的一个重要标志。青铜业的发展，又促使百工的出现，并带动各个行业一起兴盛起来。商代社会，正是由于青铜业的发展，才创造了灿烂的青铜文明。
青铜是古代劳动人民有意识地将铜与锡或铅配合而熔铸成的合金，因为以铜为主，颜色呈青，故名青铜，青铜作为合金，熔点较纯铜（红铜）低；就硬度来说，青铜较纯铜高。熔化的青铜在冷凝时的体积略有胀大，所以填充性较好，气孔也少，可见，比纯铜还有较好的铸造性能。这都使青铜在应用上具有更广泛的适应性，所以青铜的生产发展很快。青铜工具具有一些红铜工具所不能担任的功用，因此它逐步取代了一部分石器、木器、骨器和红铜器，而成为生产工具的重要组成部分。青铜生产工具的出现，在生产力的发展上起了划时代的作用。从此，虽然石器没有完全被淘汰，但石器时代终于被青铜时代所代替。
我国的青铜时代略相当于历史的夏、商、西周和春秋。这从许多文献，特别是大量的出土文物得到有力地证明。
在商前期的炼铜遗址中，从可辨认的铸范中，镢范为数不少，虽然青铜的生产工具在早期的随葬物中较少，但我们在出土的商初青铜器中，仍看到生产工具占相当比重，说明在商代的手工业中，青铜工具如斧、锯、凿、锥等已广泛使用，青铜兵器也日益增多，至于青铜农具，虽然奴隶主不会为奴隶们提供，但在当时，还有一部分作为自由民的农民都会拥有，历年出土的青铜农具有锄、铲等，这说明青铜的大量使用主要还是从事制作工具。青铜工具在生产中的效用，使青铜冶铸技术日益重要，因而能获得飞速的发展。
到了商代中期，这种技术已是相当成熟，大量出土的该时期的青铜器充分说明了这点，其中最引人注目的是1974年9月在郑州张寨南街出土的两件商代中前期的大铜鼎。其中一件重84.25公斤。另一件稍小一些，重62.25公斤。经分析，大鼎是用含17%铅和3.5%锡的青铜铸成的。这两个大方鼎是我国所发现的商代中前期青铜器中罕见的重器，它造型大方，制作精致，花纹朴实，表明那时我国劳动人民已熟练地掌握了熔炼青铜、精工制范和同时大量浇注等工艺技术，较商初冶铸水平已有显著提高。
商代晚期，青铜业进入了鼎盛时期。最能反映这个时期青铜冶铸技术水平的，是1939年在河南安阳出土的司母戊鼎。它是含4.77%铜、11.6%锡、2.79%铅的青铜铸成的，重达875公斤，带耳，高133厘米，横长110厘米，宽78厘米，它是我国到目前为止发掘出最大的青铜器，也是世界上最大的古青铜器，它造型瑰丽、浑厚，鼎外布满花纹。司母戊鼎的铸造，若没有规模巨大和相当高超的采矿、冶炼、制范、熔铸等技术，是不可想象的，它的铸造充分体现了我国古代劳动人民的高度智慧。
我国商周时代铁青铜古称“吉金”。其化学成分是锡、青铜和铅，如铜与锡的合金为锡青铜，铜与铅的合金为铅青铜，其他还有铅锡青铜，镍青铜等；在青铜器的加工方法上，奴隶们创造了青铜衔接技术和冷加工技术。到春秋中后期，还兴起了在青铜表面嵌入红铜薄片的技术和嵌入金银丝的金银手工艺，这一切又都显示了奴隶们的才干和智慧。
我国古代王朝遗留下来的青铜器，充分显示了东亚文明引人注目的特征，是人类冶金史上首次获得的无与伦比的成就。说明远古的中国人已经掌握了这个人工合成金属的潜力，创造了人类历史上最辉煌的青铜时代。
中国的青铜业，从采矿、冶炼到铸造，都具有许多特点，特别是用泥范铸器和商代工匠创造的分铸技术，都与外国不同。它走出了一条与西方青铜业发展不同的道路，并为人类留下了许多造型别致，工艺繁杂，又极为精美的青铜制品，成为人类文化宝库中极为宝贵的财富。所有这一切，都是中国古代先人为人类作出的杰出贡献。
（二）铁器时代
铁器时代是人类发展史中一个极为重要的时代。人类最早发现和使用的铁，是天空中落下来的陨铁。陨铁是铁和镍、钴等金属的混合物，含铁量较高。在很久以前，人们就曾用这种天然铁制作过刀刃和饰物，这是人类使用铁的最早情况。地球上的天然铁是少见的，所以铁的冶炼和铁器的制造经历了一个很长的时期。当人们在冶炼青铜的基础上逐渐掌握了冶炼铁的技术之后，铁器时代就到来了。
中国最早的关于使用铁制工具的文字记载，是《左传》中的晋国铸铁鼎。在春秋时期，中国已经在农业、手工业生产上广泛使用铁器。
铁在自然界分布极广，是地壳的重要组成元素之一。因为天然的纯铁在自然界几乎不存在，铁矿石的熔点也较高，又不易还原，所以人类利用铁较铜、锡、铅、金等还要晚些，在埃及、西南亚等一些文明古国所发现的最早的铁器，都是由陨铁加工而成的。1972年，在我国河北省藁城县台西村出土了一把商代铁刃青铜铖，其年代约在公元前14世纪前后，在青铜铖上嵌有铁刃，该铁刃就是将陨铁经加热锻打后，和铖体嵌锻在一起的。我国还曾出土过类似的铁刃铜铖和铁援铜戈各一把，年代相当于商末周初，铁的部分也是由陨铁加工成的。人们曾在西亚古苏美尔人所建的古乌尔城的古墓中，发现一把由陨铁制成的小斧，在古苏美尔人所建的古乌尔城的古墓中，发现一把由陨铁制成的小斧。
在古苏美尔语中，铁叫做“安巴尔”，意思是“天降之火”，所谓天降之火就是陨石。埃及古人则干脆把铁叫做“天石”。可见人们最早认识铁是从陨石开始的。天降的陨石，数量很少，因此用陨铁制作的器具当然是很珍贵的，同时还带有神秘的色彩。用陨石作工具是很少的，所以在生产上，它没有什么明显的影响，但通过对陨石利用，毕竟使人们初步认识到铁。
世界上许多民族都先后掌握了冶铁技术。居住在美尼亚山地的基兹温达部落在公元前2000年时，就发明了一种炼铁的有效方法，后来逐步传开了，小亚细亚的赫梯人在公元前1400年左右也已掌握了冶炼技术，两河流域北部的亚述人，在公元前1300年已进入铁器时代，铁制工具的大量出现，社会生产力的显著提高，从而对社会的发展产生巨大影响。
铁器坚硬、韧性高、锋利，胜过石器和青铜器。当人们能广泛用这种铁制造工具时，青铜工具才逐渐被取代。铁器的广泛使用，使人类的工具制造进入了一个全新的领域，生产力得到极大的提高。铁器的使用，导致了世界上一些民族从原始社会发展到奴隶社会，也推动了一些民族脱离了奴隶制的枷锁而进入了封建社会。
（三）对金、银的使用探源
金银在地球上存量较少，而且很分散，但它们在大自然界却有单体存在，所以也是人类发现和加以利用较早的两种金属。金闪亮发黄，银洁白而有光辉，它们不易被氧化，也不溶于一般的化学溶剂，具有较好的化学稳定性，古代的金器到现在已几千年了，仍是金光闪闪。银稳定性稍差点，银器在空气中放久了，表面会渐渐变暗、发黑。这是因为银虽不会直接与氧化合，但却怕硫化氢和臭氧的腐蚀。金银的比重都较大，但硬度不算高，用指甲就能在纯金上划出痕迹来。它们都具有极高的延展性。正因为具有这些性质，它们成为贵金属，在人类文明史上，成为财富的象征。
在我国古代，人们也很早就认识金和银了，黄金的淘洗加工技术在商代前就已产生，河北藁城的商代遗址中出土有金箔，河南辉县商代墓中，发现有金叶片。在殷墟中不仅出土有重一两多的金银，还有厚度仅0.01毫米的金箔，这种金箔是经锤锻加工而成的，能锤锻出这样薄的金箔，表明到商代，黄金的加工技术已有一定水平。在西周卫墓中，还曾出土了包在铜矛，矛柄和车衡两端的极薄金片。这说明当时已掌握包金技术，在春秋战国时期，人们还掌握了鎏金技术，这就是将金汞齐涂在铜器表面，再经烘烤，汞蒸发后，金就留在器物表面。这种技术说明人们已了解到金、汞及其合金的某些物理和化学的性质，并将它应用在工艺中。
（四）对锡、铅、汞的使用探源
锡、铅都是组成青铜的重要成分，也是人类较早利用的金属之一。锡是柔软的银白色金属，熔点231℃。在自然界很少有游离状态的锡存在，它主要的矿石是分布在花岗岩上层的锡石（SnO2）；铅是既软又重的银白色金属，略带浅蓝色，熔点为327℃。因为它们的熔点都较低，提炼它们并不难，只要将锡石与木炭放在一起烧，锡便会被还原析出。正因为这样，锡很早就被发现，铅的发现可能是由于早期铅锡不辨，铅砂与锡石往往一起冶炼了。所以这时期青铜器就分成铜锡、铜铅、铜锡铅三个系统，锡、铅的冶炼和加工技术那时是随着青铜冶铸技术的发展而发展的。
人们在实践中发现，锡也具有良好的延展性，可以展成极薄的薄片，而且在常温下，锡还不易被氧化，由于这些性能，所以有时锡被用来包裹器具。埃及、印度人很早就用锡来镀铜器，在我国，也曾从殷墟出土过数具虎面铜盔，其中有一具很完整，内部的红铜尚好，外面镀了一层很厚的锡。镀层精美，至今光耀如新，这说明当时的人们已认识到铜外镀锡，不仅美观，还可防腐蚀，并且已掌握了镀锡的技术。
铅的有些性质与锡不一样，铅在空气中，表面很快氧化，变成暗淡无光的灰黑色；铅和它的化合物都有毒，古人开始时不了解这点，后来人们在实践中发觉了这点，铅的使用范围逐渐缩小，一般只做用器，不再作饮食器。
在纪元前，古人还知道汞。汞是常温下呈液态的金属。汞的希腊文原意是“液态的银”。汞在我国俗名叫“水银”，如水似银，形象地描绘了它的直观物理性质。在我国商代，人们已懂得利用汞的化合物来作药剂，医治癞疾。在自然界中，汞有时以游离态存在，形成银光闪闪的水银湖。更多的是以红色的硫化汞的形式存在。硫化汞在我国俗称为辰砂、朱砂。很早就被用作红色的颜料了。用硫化汞来提取汞的技术，人们很早就掌握，据《史记·秦始皇本纪》记载，在秦始皇的墓中就灌入了大量的水银以为“百川江河”，而这些水银主要是从硫化汞提炼的。据说当时的马蜀妇女清因用硫化汞炼制水银而发财致富。由此可见，在这之前人们已熟悉由硫化汞炼汞的技术。
在古希腊，人们在公元前700年也开始采硫化汞以炼取汞，汞是极好的“金属溶剂”，它能溶解包括金、银、铜、锡等金属而生成汞齐。在山西长治的战国墓中，曾出土镀金的车马饰物，当时人们镀金就是采用金汞齐。可见人们对汞的这种性质已有了认识和有所利用。汞能溶金、银，在当时的人们看来，真有点不可思议，而显得很神异所以汞和硫化汞后来成为炼丹的重要原料。
酿酒技术到底起源于何时，已不可考证，但据《孟子》上云：“禹恶旨酒。”可见在夏禹以前已知酿米制酒，当时的酒力甚微，都是低酒精成分的薄酒，善饮的人可喝五斗一石而不醉。到后魏时，才有烈酒的酿制，这在《齐民要术》书中可得知。
当原始社会末期，由于生产的发展，农业与手工业逐步分工，社会上逐渐形成贫富的阶段划分，一部分上层富有者就利用农业所提供的谷物酿酒作为一种享乐。到了奴隶社会，奴隶主常常驱使奴隶们用上好的谷物酿酒，供作宴饮或祭祀。大约4000年前，在我国原始氏族社会末期的龙山文化遗址中，就出土了大量陶制的酒器，说明这时已会酿酒。
在商、周时代，酿酒已成为奴隶主的风气，甲骨文中出现有许多“酒”字，地下出土的商、周青铜器及陶器中，有许多是盛酒或煮酒用的，如尊、卣、壶、爵、角、觚等，有的青铜器上还有关于用酒的铭文，都可作为奴隶主贵族酗酒的明证。《书经·说命篇》就曾记载了武丁的说法：“若作酒醴，尔唯麴蘖；若尔和羹，尔唯盐梅”。由此可见，那时酿酒运用了今天所用的酵母，古称“麴蘖”，“醴”是一种甜味的酒。
随着所用原料及酿造方法的不同，出现了各种不同类的酒。到周代，已有了“酒正”、“酒人”等专门掌管奴隶主阶段所用的各种酒曲和酒品的生产。《礼记·月令》中更记录了造酒时的六个必须注意的事项：“秫稻必齐，曲蘖必时，湛炽必洁，水泉必香，陶器必良，火齐必得”。作这段记载把造酒过程中的从原料选择到制曲、渍料、蒸煮、用水、掌握火候和挑选设备等重要关键点都指出来了，反映了古代劳动人民的酿酒过程中所积累起来的技术经验。这里特别应提出的是酒曲的制造。古代劳动人民通过长期实践，探索出来用某种微生物霉菌通过生物化学作用先使少量谷物发霉成“曲”，再用曲使更多的谷物糖化和酒化而酿造出酒，这是个既经济又有效的方法。
在我国一些少数民族地区，也从很早以来就会酿各种酒类，例如新疆地区的葡萄酒早已闻名于内地。葡萄，古书中又作“蒲桃”，至迟在西汉时就已在新疆等地种植，《本草经》中已把葡萄列为上品，指出它“可作酒”。《魏书·高昌传》谈到新疆地区特产时，就指出：“多蒲桃酒”，魏遣使人中原时也常携带葡萄酒，为内地所欢迎。