他在天文学，声学，光学，地学等作出了卓越的贡献。有《梦溪笔谈》、《长兴集》、《苏沈良方》等著作。

其中在《梦溪笔谈》书中涉及科学条目二百多条，内容包括数学、天文、气象、地质、地理、地图、物理、化学、冶金、水利、建筑、生物、农学和医药等许多领域，是中国科技史中的一份宝贵的遗产。
       在天文仪器方面，他对浑仪进行了大胆的革新。他取消了浑仪上不能正确显示月球公转轨迹的月道环，放大窥管口径，  使它能经常看到极星。同时又改变了一些球的位置，使它挡不住观测视线。这些改进使浑仪大大简化；

    在历法方面，推行了比较合理的“奉元历”。另外还设计了太阳历性质的《十二气历》（《梦溪笔谈》原文）：

       “今为术，莫若用十二气为一年，更不用十二月。直以立春之日为孟春之一日，惊蛰为仲春之一日，大尽三十一日，小尽三十日，歳歳齐尽，永无闰余。十二月常一大、一小相间，纵有两小相并，一歳不过一次。如此，则四时之气常正，歳政不相凌夺。日月五星，亦自从之，不须改旧法。唯月之盈亏，事虽有系之者，如海、胎育之类，不预歳时寒暑之节，寓之历间可也。”

    原文大意是：完全按节气来定历的历法。它以12个节气定月，即立春为孟春(正月)初一，惊蛰为仲
春(二月)初一，等等。大月31日，小月30日，一般大小月相间，一年最多有一次2个小月相连。月亮的圆
缺虽与节气无关，但可在历中注明“朔”、“望”。《十二气历》是一种纯太阳历的历法，既简单，又便于各种
生产活动。但是，在传统力量极为浓厚的古代是不可能被采用的。