西漢時期，輕便廉價的書寫工具紙被發明出來了。造紙是一項重要的化學工藝，紙的發明是中國在人類文化的傳播和發展上所作出的一項十分寶貴的貢獻，是中國的一項重大的成就，對人類文明也產生了重要的影響，被譽為「人類文明之母」。
北宋時期畢昇發明了以泥活字為標誌的活字印刷術。其方法是先製成單字的陽文反字模，然後按照稿件挑選單字並排列在字盤內，塗墨印刷。之後再將字模拆出，留待下次排印時再次使用。畢昇是世界上第一個發明印刷術的人，比歐洲活字印書早四百年。
指南針是一種判別方位的簡單儀器，又稱「指北針」。它的前身是司南，主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉動的磁針。磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上，磁針的南極指向地理的北極，人們利用這一性能可以辨別方向。
自中國的煉丹家發明了火藥之後，各種利用火藥的軍事武器開始陸續出現。火藥和火藥武器的廣泛使用，是世界兵器史上的一個劃時代的進步，對人類歷史的演進產生了很大影響。在黑火藥兵器時代，火炮以其強大的爆破力被譽為「戰神」。
中國古代四大發明，一直是中國古代文明高度發展的象徵。本書將造紙術、印刷術、指南針與火藥各分篇章，並按照時代說明他們的發展，讓讀者一窺古代文明技術的全貌。