Wiek XIX przyniósł niesamowicie szybki rozwój nauki i techniki. Osiągnięcia naukowo-techniczne szybko wykorzystano w przemyśle, komunikacji, w codziennym życiu dla uczynienia go łatwiejszym i wygodniejszym. Proces postępu naukowo-technicznego zapoczątkowany w XIX wieku był rozwijany i osiągnął nawet szybsze tempo w wieku XX.
Węgiel - przy jego wydobyciu zaczęto stosować świdry pneumatyczne, pompy ssące i rury żelazne do usuwania wody z kopalni. Dzięki zastosowaniu tych nowych metod wydobycie węgla w Europie i USA gwałtownie wrosło. Na kontynencie europejskim powstały wielkie zagłębia węglowe: w Niemczech (Ruhry i Śląsk), w północnej Francji i Belgii.
Ropa naftowa - jej zastosowanie m.in. w silnikach spalinowych spowodowało ogromny wzrost wydobycia najpierw w USA, potem w Rosji, na Bliskim i Dalekim Wschodzie.
Elektryczność - odkrycie zjawiska indukcji magnetycznej przez Faradaya pozwoliło Gramme'owi zbudować prądnicę elektryczną zdolną do ciągłej pracy. Pierwsza elektrownia zbudowana przez Edisona rozpoczęła pracę w Nowym Jorku. Początkowo budowano elektrownie prądu stałego, mało przydatne, ze względu na niewielki zasięg. Prąd zmienny rozwiązał problem przesyłu energii elektrycznej na dalekie odległości. We Francji zbudowano prądnicę i akumulator elektryczny.
Energia wodna - odkrycie turbiny wodnej przez Fourneyrona, a następnie jej udoskonalenie pozwoliło na budowę pierwszej elektrowni wodnej na Niagarze. W ten sposób zaczęto wykorzystywać energię spadku wód.
Hutnictwo - Bessemer wynalazł ulepszoną metodę wytapiania stali w tzw. gruszkach Bessemera. Był wszechstronnym wynalazcą, m.in. ulepszył pocisk artyleryjski, który nie znalazł szerokiego zastosowania ze względu na słabą wytrzymałość luf armatnich, z których był wystrzeliwany. By ją zwiększyć zaczął przeprowadzać eksperymenty z płynną surówką. Tą drogą udało mu się opracować metodę umożliwiającą oczyszczenie surówki z węgla i zanieczyszczeń i przetopić w stal. Jego metoda pozwoliła na tanią i dużych rozmiarów produkcję. Za swoje dokonania otrzymał Bessemer nawet tytuł szlachecki.
Siemens opatentował natomiast piec hutniczy, który bracia Martinowie przystosowali do wytopu stali. W Niemczech bardzo dużą popularnością cieszyła się metoda wytapiania rud żelaza zawierających duże ilości fosforu, którą opracował Sidney Thomas.
Postęp w produkcji stali pozwolił na unowocześnianie broni. Zaczęto produkować armaty mogące wyrzucać ważące 500, a nawet 1000 kg pociski. Przełomem w konstrukcji broni ręcznej było odkrycie możliwości ładowania jej od tyłu a nie jak do tej pory przez lufę. Wykorzystał to Samuel Colt tworząc rewolwer bębenkowy. Zaczęto budować okręty wojenne wyposażone w silniki Diesla, które wykorzystano w czasie I wojny światowej. Alfred Nobel odkrył dynamit.
Elektrotechnika - wynalazek prądnicy elektrycznej umożliwił wprowadzanie oświetlenia łukowego. Ze względu na to, że było bardzo jasne i jaskrawe nadawało się jedynie do oświetlania placów i ulic. Problem oświetlenia mieszkań, biur i sklepów rozwiązała wynaleziona przez Edisona żarówka. Thomas Edison w sumie opatentował 1300 wynalazków, m.in. ulepszył wynaleziony przez Bella telefon. Cieszył się tak wielkim uznaniem i renomą, że wystarczyła jego zapowiedź o zamiarze wynalezienia żarówki, by powstało Edison Electric Light Company, które miało ją później produkować.
Transport i łączność - autorem sukcesu i popularności kolei żelaznej był George Stepehenson, który stworzył pierwszy parowóz wykorzystany do przewozu węgla. Pracował też przy budowie pierwszej w Wielkiej Brytanii linii kolejowej oraz tunelu kolejowego. Kolej
przeżywała żywiołowy dalszy rozwój przez cały wiek XIX, zwiększała się sieć dróg żelaznych, ulepszano tabor kolejowy i urządzenia sygnalizacyjne. Paryż z Konstantynopolem połączył Orient-Express, a w 1904 roku oddano do użytku kolej transsyberyjską. W amerykańskich pociągach pierwszy raz zastosowano wagony sypialne i restauracyjne, a także skuteczny hamulec. Na potrzeby kolei budowano liczne mosty. Pierwszy wykonany całkowicie ze stali powstał w latach siedemdziesiątych w St. Louis. Zaczęto także budować mosty zawieszane na łańcuchach.
W statkach i okrętach zaczęto stosować turbinę parową. Lenoir zbudował silnik spalinowy, za pomocą, którego wprawił w ruch pojazd a Otto udoskonalił go wprowadzając czterosuwowy cykl pracy. Silnik ten został z kolei wykorzystany w motocyklu i samochodzie zbudowanym przez Benza i Daimlera. Stopniowo samochody udoskonalano, zaczęto nawet organizować wyścigi samochodowe. Henry Ford stworzył pierwszą w USA fabrykę samochodów, w której zastosowano taśmowy sposób produkcji. Diesel wynalazł nowy wysokoprężny silnik spalinowy zasilany paliwem płynnym. Był zdecydowanie sprawniejszy i znalazł szerokie zastosowanie w komunikacji lądowej i morskiej. Zasługą Szkota Dunlopa było opatentowanie opon pneumatycznych.
Pierwsze na świecie metro powstało w Londynie w 1863 roku. Początkowo było parowe od lat dziewięćdziesiątych XIX wieku elektryczne. Umieszczone głęboko około 30 metrów pod ziemią tunele londyńskiego metra służyły mieszkańcom za schrony w czasie nalotów niemieckich podczas II wojny światowej. W Berlinie natomiast na skutek prac Ernsta Wernera Siemensa od 1881 roku kursowały tramwaje elektryczne.
Polak Konstanty Ciołkowski był autorem projektu sterowca, Otto Lilienthal latał na szybowcach, a pierwszy trwający 12 sekund lot samolotem silnikowym odbyli bracia Wright. Z czasem tak udoskonalili samolot, że był on w stanie odbyć lot trwający godzinę. Drogą powietrzną pokonano także kanał La Manche.
Olbrzymimi przedsięwzięciami budowniczymi było zbudowanie Kanału Sueskiego, Panamskiego i Kilońskiego. Pozwoliło to na skrócenie szlaków morskich. Kanał Sueski dzięki aktywności francuskiego dyplomaty Lesseps'a zaczął powstawać w 1859 roku. Jego budowa nie nastręczała większych trudności, ponieważ polegać miała jedynie na wykopaniu odpowiedniej głębokości rowu. Gdy inspirowani przez Brytyjczyków Turcy zakazali w podległym im Egipcie korzystać z pracy przymusowej przy budowie kanału, Francuzi musieli sprowadzić robotników spoza Egiptu i zmechanizować prace. Korzystano z największych maszyn wtedy istniejących. W 1865 roku na budowniczych kanału spadła epidemia cholery. Kanał Sueski został uroczyście przy udziale koronowanych głów i dostojników otwarty w 1869 roku. To na tą okazję Verdi skomponował "Aidę". Kanał Sueski skracał czas pokonania drogi z Europy Zachodniej do Azji o 40 %., ale dopiero w trzy lata od inauguracji zaczął być uczęszczany powszechnie. Budowa Kanału Panamskiego rozpoczęła się w 1883 roku i była realizowana również przez Francuzów. Napotykali oni na liczne problemy, m.in. choroby takie jak malaria czy febra dziesiątkowały robotników. Towarzystwo budujące kanał nawet zbankrutowało, a jego kierownictwu wytoczono proces. Przedsięwzięcie postanowili kontynuować Amerykanie i w tym celu posłużyli się podstępem. Upozorowali w Panamie powstanie, wysłali tam swoje siły i uniezależnili Panamę posiadającą status prowincji od Kolumbii. Dynamizmu prace nabrały w 1908 roku. Wykorzystywano do ich prowadzenia maszyny do robót ziemnych. Otwarcie kanału mierzącego 81 kilometrów nastąpiło w 1914 roku.
W 1850 roku ułożono pierwszy podmorski kabel biegnący pod kanałem La Manche, następnie kabel połączył Korsykę z Sardynią, Warnę z Krymem, Tulon z Algierem i Korsyką. W 1858 roku udało się położyć kabel łączący Wielką Brytanię i Amerykę, jednak wkrótce przestał on działać. Dopiero kabel położony w roku 1866 zapewnił już trwałą łączność pomiędzy Europą a Ameryką.
Maxwell i Hertz odkryli fale elektromagnetyczne, które posłużyły do budowy radia autorstwa Marconiego. Malarz Samuel Morse stworzył elektryczny telegraf wykorzystujący przerywanie i zamykanie obwodu elektrycznego. Przy budowie finansowanego przez państwo amerykańskie eksperymentalnej linii telegraficznej łączącej Waszyngton z Baltimore jako izolatory zawieszonego na słupach kabla wykorzystał szklane butelki. Był także autorem tzw. alfabetu Morse'a. Fonograf skonstruował Edison, a gramofon Emil Berliner. Prototyp telefonu stworzył w 1860 roku Philips Reis, ale za jego faktycznego twórcę uchodzi Graham Bell. Pierwsze zdjęcie wykonał w 1826 roku Francuz Joseph Niepce, a twórcą dagerotypii, czyli udoskonalonej fotografii był Louis Daguerre. Fotografię jaką znamy dzisiaj tzn. wykorzystującą negatyw odkrył w 1841 roku Wiliam Talbot. Twórcami kina są bracia Lumiere, którzy skonstruowali kinematograf. Pierwsze kino urządzili w suterenie paryskiej restauracji w1895 roku.
Rolnictwo - zaczęto stosować nawozy sztuczne, co dało początek chemii rolniczej. Rolnictwo stało się obiektem działalności naukowej, zaczęto przeprowadzać badania i eksperymenty nad hodowlą roślin i zwierząt. Prace rolne zmechanizowano, rozpoczęto stosowanie pługów ciągniętych przez traktory. W USA, gdzie wciąż były problemy z siłą roboczą wynaleziono w 1834 roku żniwiarkę a później nawet kombajny spalinowe.
Odkrycia geograficzne - zbadano Afrykę (David Livingstone i Henry Stanley), Amerykę Południową i Australię, Syberię (Benedykt Dybowski, Jan Czerski) i Grenlandię. Peary osiągnął biegun północny, a Amundsen i Scott południowy.
Nauka - w ramach fizyki rozwijała się głównie fizyka eksperymentalna, a na tym polu termodynamika. Udoskonalono palnik gazowy, dokonano analizy składu gazów. Jean Foucault badał prędkość światła oraz ruch obrotowy Ziemi przy użyciu sławnego "wahadła Foucault'a". Teoria elektronowa umożliwiła Mendelejewowi ułożenie tablicy pierwiastków. Becquerel odkrył promieniotwórczość naturalną, a małżeństwo Curie - rad i polon. Hipoteza kwantowa Maxa Plancka pozwoliła Einsteinowi na skonstruowanie teorii względności, a Bohr dzięki niej stworzył teorię budowy atomu. Bohr dokonał też pierwszej reakcji jądrowej. Wyjaśniono strukturę cukru i białek, dokonano syntezy kauczuku i indyga. Odkrycie we Francji metalicznego aluminium umożliwiło jego zastosowanie do produkcji sztućców. Natomiast wynaleziony w Niemczech pierwszy barwnik syntetyczny spowodował, iż Niemcy stały się przodującym producentom w dziedzinie barwników syntetycznych. Polak, późniejszy prezydent Ignacy Mościcki opracował metodę wytwarzania kwasu azotowego z powietrza.
Duże znacznie dla nauk biologicznych miała teoria ewolucji Charlesa Darwina, którą przedstawił w swej pracy pod tytułem "O powstawaniu gatunków droga doboru naturalnego". Podstawą swej teorii uczynił zasadę doboru naturalnego, wedle której przetrwać mogą jedynie najsilniejsze i najlepiej przystosowane jednostki danego gatunku, miedzy nimi toczy się zaś walka o byt.
Darwinizm szybko przeniesiony został na stosunki społeczne i doprowadził do powstawania uzasadnień dla teorii rasistowskich. Joseph de Gobineau dowodził, że istnieje zróżnicowanie pośród ras na niższe, gorsze i lepsze, wyższe. Stewart Chamberlain wykazywał wyższość rasy germańskiej pod względem cech fizycznych, moralnych i umysłowych. Jego poglądy wsparły z kolei postawy antysemickie.
Powstała też eugenika, czyli nauka o genetycznym udoskonalaniu człowieka. Domagano się nawet ograniczenia narodzin pośród osób obciążonych upośledzeniami.
Zaczęto zajmować się genetyką i prawami dziedziczenia - Johann Mendel, Thomas Morgan, Theodor Boveri, August Wiesmann. Duży rozwój nastąpił na polu fizjologii za sprawą takich uczonych jak: Hermann Helmholtz, Emil Du Bois-Reymond, Marceli Nencki, Euglen Steinach, Johann Horms, Oskar Vogt, Karl Landsteiner.
Bardzo ważnym wynalazkiem dla rozwoju tych nauk był mikroskop skonstruowany przez Ernsta Abbe i Carla Zeiss'a.
Niebotyczną wagę odkrycia w biologii i chemii miały dla rozwoju farmacji i medycyny. Przełom nastąpił w bakteriologii za sprawą Roberta Kocha i Ludwika Pasteur'a, którzy odkryli bakterie i zarazki licznych chorób m.in. gruźlicy, dyfterytu, tyfusu a następnie szczepionki. Fritz Schaudinn odkrył zarazek kiły, a test na jego obecność sporządził August Wassermann, a lek - salvarson- nobliści z 1908 roku Paul Ehrlich i Sahachiro Hata. Emil Behring odkrył surowicę przeciwbłoniczą.
Funk odkrył witaminy. Rozpoczęto stosować prześwietlenia z użyciem promieni rentgenowskich, a wynaleziony przez małżeństwo Curie rad zastosowano do leczenia nowotworów. Znacząco rozwinęła się chirurgia i aseptyka. Zdecydowanie podniósł się poziom opieki medycznej. Jako dziedzina medycyny zaczęła rozwijać się higiena, której propagowanie pośród ludności miało zapobiec epidemiom i rozprzestrzenianiu się wielu chorób. Na skutek specjalizacji medycyny wyodrębniła się ortopedia, laryngologia, dermatologia, neurologia i pediatria. Zaczęto badać ciśnienie krwi a także skład krwi pod mikroskopem. Bardzo szybko rozwijała się farmakologia i przemysł farmaceutyczny, ulepszona narkozę stosowaną przy pierwszych operacjach woreczka żółciowego, żołądka, nerek, mózgu, tarczycy, wyrostka robaczkowego. Heinrichowi Dreserowi zawdzięczamy odkrycie aspiryny.
Życie codzienne - osiągnięcia w chemii umożliwiły produkowanie proszków do prania, a także mleka skondensowanego i pasteryzowanego, zup w proszku, kawy bezkofeinowej i margaryny. Dużym udogodnieniem były maszyny do szycia, chłodziarki, pralki, a nawet odkurzacze. W pracy biurowej dużym ułatwieniem okazała się odkryta w USA maszyna do pisania produkowana następnie masowo przez fabrykę broni Remingtona.
Niezwykle płodny wiek XIX był przełomowy w dziedzinie nauki i techniki. Przyniósł ze sobą odkrycie bardzo znaczących wynalazków mających ogólne znaczenie dla rozwoju i postępu, ale i wiele osiągnięć wykorzystywanych w codziennym życiu pojedynczych ludzi.