鍊銅
鍊銅在我國出現比西方晚，但西方是紅銅，與石器相比優越性並不明顯，而我國用紅銅加錫和鉛，從而鑄成青銅，熔點低，硬度大，可塑性強，質地更佳。
甘肅馬家窯文化遺址出土的一件青銅刀，距今五千年，是目前我國發現的最早的青銅器。
距今四千年的夏代，河南二里頭文化遺址出土的青銅禮器和銅鏃，標誌著中原地區是當時的文明中心。
商周時期青銅器成為權力的象徵，祭祀要使用成套的禮器。
早期鑄銅是渾鑄法，以模製範，以範制器。山西侯馬鑄銅遺址的範塊，都像一件件精美的工藝品。
商代的後母戊大方鼎（出土於河南安陽，過去解讀為“司母戊”），重832.84公斤，器身是用渾鑄法一次鑄成的，再鑄上鼎耳。
鑄鐘適宜用渾鑄法，才音質純正。
後來使用分鑄法，四羊尊是代表。
中國的另一成就是發明了疊鑄法，許多範疊成一套，用一個總澆口，一次可鑄出上百個鑄件，效率高，成本低。齊國用來鑄刀幣，漢代仍用這種方法鑄錢。
冶鐵
一般把含碳量2%~6.67%的鐵稱生鐵（鑄鐵），含碳量0.1%~2%的為鋼，含碳量低於0.1%的稱熟鐵（純鐵，鍛鐵），含碳量高則硬，熟鐵軟，生鐵硬但是脆。
我國最早利用的鐵是隕鐵，隕鐵中鎳含量高。
西周末年開始鍊鐵，將鐵礦石和木炭在爐子里加熱，可以通過還原反應生出金屬鐵，稱塊鍊鐵（也稱海綿鐵，含碳量低，接近熟鐵），再鍛打成塊煉滲碳鋼。
河南三門峽虢國墓出土的玉柄鐵劍（河南博物院藏），西周晚期，是我國出土最早的鐵器。
春秋早期出現了鑄鐵，山西的天馬曲村遺址出土了條狀鑄鐵。鑄鐵比塊鍊鐵純淨，並可以鑄器，它的發明是冶鐵技術上的一次飛躍。西方開始使用鐵比我國早，但一直到14世紀還在用塊鍊鐵，使用鑄鐵上比中國晚了一千八百年。主要原因是我國最先採用高爐冶鐵。
鍊鋼
西周末年三門峽虢國墓出土了塊鍊鐵和塊煉滲碳鋼，鐵和鋼並列出現在我國冶煉史的第一頁上。
使用塊鍊鐵滲碳增加硬度，才能成為鋼，需要高溫下反覆鍛打，費工，且不容易均勻。
西漢中期我國發明瞭炒鋼法。將生鐵在空氣中加熱到1200℃，半熔融狀態下，撒入礦石粉攪拌，促使生鐵中的碳氧化，使碳含量不斷降低，最終可以得到熟鐵，但如果在適當的時間停止，控制好碳含量，就可以得到鋼。炒鋼法使大量生產鋼鐵成為可能。1744年英國才開始用炒鋼法，還稱之為“動搖大地”的鉅變。
燃料
東漢初，先於歐洲一千二百年，中國就發明了水力鼓風機——水排，明代又發明了活塞式風箱。
燃料也由木炭漸漸用煤，宋代已確實用煤冶鐵。宋末開始把煤煉成焦炭再冶鐵，英國使用焦炭則晚了五百年。
有色金屬到明代時我國能生產七種：銅、錫、鉛、金、銀、汞、鋅。
中國古代的冶煉技術曾長期領先，周邊各族都是從中原地區學習冶煉。《漢書∙陳湯傳》中說：“胡兵五而當漢兵一，何者？兵刃樸鈍，弓弩不利。今聞頗得漢巧”，公元一世紀羅馬的《自然史》中說：“雖然鐵的種類很多，但沒有一種能和中國來的鋼相媲美”。但到近代卻落伍了。
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