明代后期关心天下大事的读书人，忧心国家的危亡，他们有的参加激烈的政治斗争；有的沉下心来，研究一些有助于富国强兵的、实实在在的学问。这类学问，叫做“实学”。李时珍、徐光启、徐霞客都是这样的读书人，宋应星也是这样的读书人。
    宋应星是江西奉新人，公元1587年生，经历过明朝腐败至灭亡的最后时期。他祖辈都做过官，曾祖父做的是工部尚书，掌管工程事务。到他父亲一辈，家道衰落，但还保持比较优裕的生活，以及书香门第的气氛。他中过举人，但五次赴北京会试都失败，加上魏忠贤阉党的腐败暴虐，让他气闷，索性放弃通过考试当官的途径，以举人资格，谋得本省分宜县教谕的职位。
    宋应星自小聪明，十岁会做诗，兴趣又广泛，音乐、诗歌、医学、天文、下棋、绘画及自然科学，他都爱好；他特别喜欢观察研究实际生活中的事物，结交各种各样的朋友。传统的读书人，只重视“道”，而非常轻视“器”(具体的物质世界与生产技术等)。讲起《四书五经》来头头是道，讲起织布种庄稼，国计民生，就一窍不通。宋应星非常看不起这种脱离实际，不懂生产的坏作风。他批评这些人依靠生产者生产的产品，吃喝玩乐，却把生产者看作罪犯，只知死背经书，却将“农夫”一词当作脏话骂人，餐餐吃着白米饭，却忘了它们的来源。他还责备这些人连铸造铁锅的模型都没摸过，却侈谈春秋时宝鼎的铸造。他认为，财富不仅是钱，财富就是物质生产。只有生产很多的物质，老百姓才会富，国家才会强。
    凡是有益于国计民生的生产活动、生产技术，都会引起宋应星的兴趣。他不是到工场看炼铁，就是到作坊看造纸，不时向工匠们讨教技术细节。有时，他还会将现场操作的场面、生产的流程画下来。他家附近有闻名于世的景德镇磁窑，有广信的铜矿，这都让他有条件接触了解许多手工业、采矿业的生产技术。他想把这些知识编成书，传播流通，让更多的人学会它。
    他去北京参加会考，前后十多年，多次从南方到北方，又从北方回到南方，途中，总要到各地游览，几乎走遍中原和东南、中南、华南各省过。广泛的旅游，让他开阔了眼界；参观考察过的许多农村和手工业作坊，让他学到许多关于矿山、冶炼、舟车、染织和兵器制造的知识。他随他在浙江湖州做知县的哥哥，到过杭嘉湖地区，考察过那里著名的养蚕、缫丝、纺织业。在他当教谕前，就积累了丰富的材料。
    他做了四年县学教谕。教谕薪水低，住房简陋，但事务少，闲暇多，使他有时间读书做学问。他在这几年的时间里，整理所积累的资料，查考前人的技术文献，如《考工记》、《梓人遗制》、《梦溪笔谈》、《便民图纂》等，认真地编写书稿。当时传入中国的西方技术，如《远西奇器图说》，以及朝鲜、南洋的生产技术，也都受到他的注意。
    公元1636年，他的书编成功了。这是一部全面记述中国古代工农业生产技术的巨著，他取了个书名叫《天工开物》。“天工”，意思是自然界提供的物质，正适合人类的需要，“开物”，是说人类的生产技巧，开辟了自然界物质的运用价值和范围。
    这部巨著十八卷，有一百多幅插图，内容包括农业生产、化工、机械制造、矿物开采和冶炼、金属铸造、纺织、食品加工和造纸印刷等方面的内容，反映中国古代在手工业及农业技术领域，具有一定领先地位及重大的成就。还反映当时一些杰出的学者，他们的经济与技术思想也比较先进，重视发展社会生产力，重视产品的采掘、加工和制造，重视生产经营和经济收益，重视商品流通。
    这部著作，在以后的抗清战争中发挥了作用。他的朋友陈弘绪任晋州(今河北晋州)知州，守城时，就曾依照《天工开物》中旋转型火箭弹“万人敌”的制造法，制成此种兵器，打败了清兵的围攻。
    《天工开物》被称为中国十七世纪的生产技术百科全书，并译成日、英、法、德等文字，在世界上流传。宋应星可以说是中国明代最杰出的科学与技术专家。
后来，宋应星做过推官(管刑法的官员)和知州。写过许多其他著作。明朝灭亡，他辞官回到家乡，坚决不再到清朝做官，大约在康熙初年逝世。