墨子以‘兼愛非攻’的思想為大家所熟知，本文所要介紹的是墨子少有人知的另一方面—— 科學思想。
一． 時空理論：
墨子認為，宇宙是一個連續的整體，個體或局部都是由這個統一的整體分出來的，都是這個統一整體的組成部分。
從這一連續的宇宙觀出發，墨子進而建立了關於時空的理論。他把時間定名為“久”，把空間定名為“宇”，並給出了“久”和“宇”的定義，即“久”為包括古今旦暮的一切時間，“宇”為包括東西中南北的一切空間，時間和空間都是連續不間斷的。
在給出了時空的定義之後，墨子又進一步論述了時空有限還是無限的問題。他認為，時空既是有窮的，又是無窮的。對於整體來說，時空是無窮的，而對於部分來說，時空則是有窮的。他還指出，連續的時空是由時空元所組成。他把時空元定義為“始”和“端”，“始”是時間中不可再分割的最小單位，“端”是空間中不可再分割的最小單位。這樣就形成了時空是連續無窮的，這連續無窮的時空又是由最小的單元所構成，在無窮中包含著有窮，在連續中包含著不連續的時空理論。
二． 數學概念：
關於“倍”的定義。墨子說：“倍，為二也。”（《墨經上》）亦即原數加一次，或原數乘以二稱為“倍”。如二尺為一尺的“倍”。關於“平”的定義。墨子說：“平，同高也。”（《墨經上》）也就是同樣的高度稱為“平”。這與歐幾里得幾何學定理“平行線間的公垂線相等”意思相同。
關於“同長”的定義。墨子說：“同長，以正相盡也。”（《墨經上》）也就是說兩個物體的長度相互比較，正好一一對應，完全相等，稱為“同長”。
關於“中”的定義。墨子說：“中，同長也。”（《墨經上》）這裡的“中”指物體的對稱中心，也就是物體的中心為與物體表面距離都相等的點。
關於“圜”的定義。墨子說：“圜，一中同長也。”（《墨經上》）這裡的“圜”即為圓，墨子指出圓可用圓規畫出，也可用圓規進行檢驗。圓規在墨子之前早已得到廣泛地應用，但給予圓以精確的定義，則是墨子的貢獻。墨子關於圓的定義與歐幾里得幾何學中圓的定義完全一致。
關於正方形的定義。墨子說，四個角都為直角，四條邊長度相等的四邊形即為正方形，正方形可用直角曲尺“矩”來畫圖和檢驗。
關於直線的定義。墨子說，三點共線即為直線。三點共線為直線的定義，在後世測量物體的高度和距離方面得到廣泛的應用。
三． 物理學研究：
墨子對力的定義，說：“力，刑（形）之所以奮也。”（《墨經上》）也就是說，力是使物體運動的原因，即使物體運動的作用叫做力。
墨子對“動”與“止”的定義。他認為“動”是由於力推送的緣故，更為重要的是，他提出了“止，以久也，無久之不止，當牛非馬也。”的觀點，意思是物體運動的停止來自於阻力阻抗的作用，如果沒有阻力的話，物體會永遠運動下去。
槓桿定理，墨子也作出了精闢的表述。他指出，稱重物時秤桿之所以會平衡，原因是“本”短“標”長。用現代的科學語言來說，“本”即為阻力臂，“標”即為動力臂，寫成力學公式就是動力×動力臂（“標”）=阻力×阻力臂（“本”）。
在光學史上，墨子是第一個進行光學實驗，並對幾何光學進行系統研究的科學家。墨子探討了光與影的關係，他細緻地觀察了運動物體影像的變化規律，提出了“景不徙”的命題。也就是說，運動著的物體從表觀看它的影也是隨著物體在運動著，其實這是一種錯覺。
墨子指出，光源如果不是點光源，由於從各點發射的光線產生重複照射，物體就會產生本影和副影；如果光源是點光源，則只有本影出現。
墨子還進行了小孔成像的實驗。他明確指出，光是直線傳播的，物體通過小孔所形成的像是倒像。這是因為光線經過物體再穿過小孔時，由於光的直線傳播，物體上方成像於下，物體下部成像於上，故所成的像為倒像。
墨子對平面鏡、凹面鏡、凸面鏡等進行了相當系統的研究，得出了幾何光學的一系列基本原理。他指出，平面鏡所形成的是大小相同、遠近對稱的像，但卻左右倒換。如果是二個或多個平面鏡相向而照射，則會出現重複反射，形成無數的像。凹面鏡的成像是在“中”之內形成正像，距“中”遠所成像大，距“中”近所成的像小，在“中”處則像與物一樣大；在“中”之外，則形成的是倒像，近“中”像大，遠“中”像小。凸面鏡則只形成正像，近鏡像大，遠鏡像小。這裡的“中”為球面鏡之球心，墨子雖尚未能區分球心與焦點的差別，把球心與焦點混淆在一起，但其結論與近現代球面鏡成像原理還是基本相符的。
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