《錘鍛》：系統敘說了鐵器和銅器的鍛造工藝，討論範圍從萬斤大鐵錨到纖細的繡花針，還有斧、鑿、鋤、鋸等各種生產工具的製造、焊接、金屬熱處理等加工工藝。宋應星記載了一項先進的金屬加工工藝——「生鐵淋口」。方法是在熟鐵製的農具等坯件上淋以一層薄的生鐵水，再經加工及熱處理，使製品完成。所用的生鐵水量必須恰到好處。由於表面生鐵熔覆層與滲碳層的共同作用，使工件既耐磨又堅韌，這是金工史上的一項獨特創造。幾百年來這種技術已遍及我國各地，至近代還用這方法製造小農具。
《燔石》：論述燒制石灰、採煤，燒制礬石、硫黃和砒石的技術，還論述了煤的分類，採掘和井下安全作業。宋應星詳細敘說了砒石種類、製法、性狀和在工農業上的用途。書中還介紹明代湖南衡陽工廠中一處就年產砒石達萬斤的事。用砒石做為農藥，這是中國農業技術史中的一大發明，正是《天工開物》把這項發明正式記錄下來。宋應星為我們提供了採煤技術的可貴資料。他按煤的塊度和火焰等物理性狀及用途將煤分為明煤、碎煤、末煤等類，在當時是較為先進的分類。在談到挖煤後，宋應星還談到了「煤氣」。
宋應星所說的「煤氣」，就是現在煤礦中俗稱的「瓦斯」，它是在煤炭生成過程中伴生的氣體混合物，主要成分有甲烷、一氧化碳、二氧化碳和硫化氫等，雖然沒有顏色，但是容易燃燒，對人體有毒害作用。宋應星在談到南方採煤時，介紹用中空的巨竹管插入井下，將地下瓦斯借竹管引出地面，是一個簡便有效而且經濟的安全措施。宋應星介紹的另一個安全措施是在井下設「支護」（即巷道支板），從他的記載中我們可以知道明代採煤技術已經基本解決了井下掘煤的兩項最首要的作業問題。與此形成鮮明對照的是，歐洲在18世紀時還沒有妥善解決瓦斯通風的問題。《膏液》：介紹了16種油料植物子實的產油率，油的性狀、用途，還有用壓榨法、水代法提取油脂的技術和工具，還談到桕皮油的製法和利用桕皮油制蠟燭的技術。《殺青》：論述紙的種類、原料和用途，詳細地論述了造竹紙和皮紙的全套工藝技術和設備。