从这篇开始就要讲火器，火药于唐代发明后，当然不可能只应用于做烟花，在北宋时期就已经在战争中使用火器，而且直到明朝中期前火器是一度领先世界的。
火药
关于火药的发明之前是有争议的，1850年恩格斯是提出火药由中国经阿拉伯传入欧洲，但是1948年出版的《英国百科全书》上却写“火药的起源尚未找出确切的证据”，1980年该书才改为“火药似乎是起源于中国，14世纪时传入欧洲”。火药大约是公元8世纪发明的，约13世纪起，火药、烟火跟火器先后传入阿拉伯。当时南宋与伊斯兰教诸国的交往频繁，南方广州、泉州等沿海发达城市，有不少阿拉伯侨商，经由商业贸易是火药、火器等一重要传播途径。另一方面蒙古人两次西征伊斯兰国家，也促进了火药、火器的技术传播，当时伊斯兰称为“马达法”的火器就是仿制蒙军的火器。
一、火药成分
古代的火药主要是硝石、硫磺、木炭的混合物，因为古代硝石跟硫磺都是药物，所以才有“药”这一说，并且火药也曾被用做药物，像《本草钢目》就有记其能“消疮癣，杀虫，辟湿气、瘟疫”。今天称其为黑火药、黑药或有烟火药。硝石的主要成分是硝酸钾，对于黑火药而言，硝石是其具有燃烧、爆炸性能的标志。而早期配方是没有木炭的，后来才加入木炭，性能会更好。在以硝化棉为主要原料的现代火药发明之前，都是以黑火药为唯一爆炸原料，到如今黑火药还是有大量的使用。
1、木炭
木炭是经木材不充分燃烧后的产物，比木材燃烧时间长，火力也更旺。约3000多年前的殷代，中国就掌握了“伐薪烧炭”技术。木炭既可被用作燃料来炼铜铁之用等，也可作为还原剂或干燥剂，宋元之前所谓的炭基本就是指木炭。
2、硫磺
早在春秋战国时期就有记载“石硫磺”即硫磺，西汉《淮南子》中也有记载硫磺，并在湖南、山西、河南等地陆续发现硫磺矿，开采量也大。东汉《神农本草经》将硫磺列为第二种的“中品药”，并说石硫黄能化金、银、铜、铁，奇物。《天工开物》有记古代硫磺的冶炼之法，即“凡硫黄乃烧石承液结就，著书者误以焚石为矾石，逐有矾液之说。然烧取硫黄石，半出特生白石，半出煤矿烧矾石，此矾液之说所由混也。”也就是说硫磺是冶铁矿时，分解后所得液体经凝固而成的。硫磺被误认为矾石之液的说法，大约是源自南北朝时陶弘景《名医别录》中的内容，“石硫磺”的说法好像也是出自此书。
古代因在煤矿中常发现硫铁矿，所以曾称硫铁矿为“煤矿石”或“铜炭”。约在公元前2世纪发现了硫铁矿，后来逐渐发现从硫铁矿中制取硫磺的方法，在《天工开物》中有记其方法。
3、硝石
硝石是含硝酸钾的矿物，当时还称消石、生硝、芒硝、火硝、苦硝、地霜、墙霜等，一般出自四川、甘肃一带，公元前6世纪有人说过“硝石出陇道”。西汉时懂得提炼硝石。阿拉伯有些地区现在还称硝石为“中国盐”、“中国雪”。
二、练丹术与火药
中国的科学技术跟道家及其炼丹术关系是很密切的，尤其是化学方面。不过化学发展开始还跟冶金技术的发展关系密切。在夏代，就已经有冶铜技术，到商代更是形成精湛的青铜冶铸技术。而春秋时期，冶铁技术又产生了，到秦汉时又发展到一个高度。在这长时间的演化过程中，不仅产生很多冶炼方法，还积累了不少化学知识。
大约从战国时，就开始追求仙道，要么服用“仙药”，要么受仙人指导。秦始皇为寻蓬莱岛上仙人，派徐福出海寻求。到汉武帝时，求仙炼药更甚，为练长生不老药就有人把当时冶炼技术应用到药物炼制上，产生了炼丹术，从事人员称为方士、道士或练丹家。与此同时也出现许多练丹的著作，如《周易参丹契》一书就是东汉末魏伯阳所著，可称为“万古丹经之祖”，也是现存最早一本练丹书，里面涉及到汞、铅、金、硫等性质跟变化。
两晋南北朝时期，玄学之风较盛，出现多位有名的道家大师，比较有代表的即葛洪和陶弘景。葛洪所写的一部道家著作《抱朴子》里就记有很多练丹术相关内容。而陶弘景的著述则很多，如专说“神仙授受其诀之事”的《道藏》、专讲“长生不老之术”的《养性延命录》还有一本重要药典《名医别录》。此外还有隋末唐初药王孙思邈著的《千金书》等，唐宋炼丹所用的药物比晋代又多几种，操作方法跟器具也更进步，说明唐宋化学知识更丰富。道家练丹过程中逐渐掌握了火药成分中的硝、硫跟炭的性能。
三、道家火药配方
道家著作的火药配方中常提到“制伏”，而“伏”字尤其多，根据古籍中“伏”与“不伏”的看法，“伏”含有控制反应速度，防止反应过于激烈乃至发生爆炸燃烧的意思。而“制”跟“伏”基本是一个意思。在汉代《黄帝九鼎神丹经》中就已有“伏火”的说法。公元2世纪的《周易参同契》即已提出“制伏”的概念，并提到对汞流动性跟挥发性进行制服的措施。公元762年之前成书的《真元妙道要略》中更全面的阐述伏火的情况，此书是火药史的重要材料。该书说“木炭上试之，不伏者，才炭上即便成焰”来判断硝石是否伏火。该书已经有火药成分的雏型了。
唐成书的《龙虎还丹诀》中有硝硫合练的伏硫碘法祖方，这种配方缺炭跟后来的黑火药配方相比明显不同，但还是可以把公元700年左右定为中国原始火药发明的年代。稍后的《孙真人丹经》有多种火药配方，其第三个成分是硵砂（氯化铵），这种配方比较奇特，有着炸药的性质，又有氯化铵的灭火性能，也是原始火药的一种，是火药中间产物。
火药必须要有燃烧跟爆炸的性质，尤其是爆炸。《太平广记》中记有一则故事，北周至隋间有个杜子春做了一个漫长而怪异的梦，突然一声猛烈地爆炸把他惊醒了，而爆炸物大概就是原始火药。也说明炼丹过程中时有突发爆炸事故，但也正是在这些事故中，慢慢总结出药物爆炸及防止爆炸的规律，即“伏”与“不伏”的道理。
经过反复实践的原始火药配方，是包含三种主要成分，也具有爆炸性，这些配方记入到宋《武经总要》这本兵书中，标志着火药进入到军事领域中。《武经总要》中记录有三种火药配方，其中一种是既能爆炸又能放毒烟的“毒药烟球”;剩下一种只能燃烧，因为配方没有炭;最后一种可爆炸。而且这里已采用了“火药”名称。对比各国资料，《武经总要》是最早在兵书中记载火药的，也说明火药是中国发明的。
在《武经总要》成书前后，开封就有专门生产火药的工厂，而且位列于兵工厂中的首位，说明当时火药在战争中很重要，开封也成为当时火药火器的生产中心。北宋王安石变法坚持“强兵御敌”的政策，使兵器跟火药都得到发展，当时《梦溪笔谈》作者沈括支持王安石变法，并兼管军器监，在其管理下，兵器火药的质量跟产量都大有提高，仅一年的产量就“可足数十年之用”。
宋周密所著的《癸辛杂识：前集》记载了两次火药爆炸事故，有“诸炮迸发。大声如山崩海啸，倾城骇恐，以为急兵矣，仓皇莫知所为。远至百里外，屋瓦皆震，号火四举，诸军皆戒严。纷扰凡一昼夜。事定按视，则守兵百人皆糜碎无余，楹栋悉寸裂，或为炮风扇至十余里外。平地皆至坑谷，至深丈余。”另记一则南宋灭亡后，元军把溧阳的一宋丞相官舍改为火药库之用，有次焙药时不慎失火，点燃了火炮，炸倒官舍，并将库房旁养的四只考虑炸死。这两例充分说明火药爆炸威力之大。这时的火药配方应比《武经总要》所记的有大改进。
到明代,《明季北略》中记有一次天启大爆炸:公元1626年，五月六日已时，天色皎洁，忽有声如吼，从东北方渐至京城西南角。灰气涌起，屋字动盈。须臾一声大震，天崩地陷，昏黑如夜。万室平沉，东至顺城门大街，北至刑部街，长三里，周围十三里，屋数万间，人口万余，尽为齑粉。王恭厂一带糜烂尤甚，秽气熏天。瓦落盈空而下，无从辨别街道门户。震声南河西务，东至通州，北至密云，昌平告复相同，城中屋宇，无不震裂。遥望云气有如乱丝者，有如无色者，有如灵芝、黑色者，冲关而起。经时方。这次爆炸范围半径约750 米，面积达到2.23平方公里，共造成约2万余人死伤。这无疑是一次火药爆炸事故，可见当时火药的生产规模跟力量。
明戚继光《纪效新书》的鸟铳火药配方成分，硝占75.8%，硫占10.6%，炭占13.6%，跟现代黑火药配比相当接近。明《武备志》中的鸟铳火药配方成分比也是同样情况，而且书里还对火药配方做理论研究，如“硝性竖面硫性横，亦平等而不悖”、“炭已少，文虽速而发火，不猛;硝黄缺，武纵燃而力慢”等，对硝、硫、炭三物有一定的研究，是有其科学道理的。明《开工天物》也说：“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴，而精逼合，成声成变，此乾坤幻出神物也。”还说“凡硝性主直，直击者硝九而硫一;硫性主横，爆击者硝七而硫三”，明确指出火药用于“直击”跟“爆击”的不同性能，配方也有所不同。在这之后中国的科学技术水平开始落后西方，西方对火药三种成分的含量规定更严格更精细。
四、古代烟火
烟火是以药物烟火剂为燃料的。据《物原》一书记：“隋炀帝益以火药为杂戏。”按这说法，烟火的出现就不晚于7世纪初。隋炀帝跟唐苏味道分别有句诗，即“灯树千光明，花焰七枝开”跟“火树银花合，星桥铁锁开”。有人根据这里的花焰、火树等，认为隋末唐初就有烟火了。但烟火剂是在火药基础上配成的，隋末唐初还无火药，所以此种说法不对。
烟火出现应比火药发明晚，约是公元12世纪南宋孝宗时期。《宋史》中有记宋孝宗乾道四年的一次演武打猎场面，“继面进呈车炮、火炮、烟枪及赭山打围射生”。这里的“烟枪”应是发烟火的枪。据《后武林旧事》记，在公元1183年，两殿往浙江观潮，管军命于江面分布五阵，乘骑弄旗，标枪舞刀，如履平地，点放五色烟炮满江，及烟收炮息，则诸船尽藏，不见一只。这里的五色烟当系烟花。
南宋关于烟火的记载还是比较多的。宋宁宗赵扩时期，西湖老人的《繁胜录》中记载当年去霍山行祠的情景：“庙前拥挨，轮马盈路，多有后生于霍山之侧放五色烟火，放爆竹。”南宋吴自牧《梦梁录》有记都城临安中“又有市爆仗、成架烟火屏风之类”，说明当时市民，特别是大臣家中，施放烟火已经很流行了。“成架烟火”是指各种各样的烟火、爆仗用总线联起来，并于高架上燃放的大型烟火戏。《武林旧事》中说“成架烟火”可由百余枚烟火组成。小说《金瓶梅》中也有燃放成架烟火的图。
成架烟火
古代烟火一开始是用于娱乐的，后来则用于军事，特别是用于烽火传信中，大约是周代开始有烽火传信，会每隔一个距离设一个烽火台，敌来则生火传信。到两汉烽火传信初步具备“五里一燧”的规模。在唐诗中记了“孤山几处看烽火，壮士连营候鼓鼙”的场景。按唐李荃《太白阴经》记载，烽火台用的燃料为“蒿莱、狼粪、牛粪”等，火药出现后才加入进去。之后还配置不同颜色的发烟剂来传递不同的信号。《武备志》中记明代有黑、白、紫、青、红五色烟剂。如红烟配方：“硝火二两，松香二两，黄丹一两，沥青八分”。
通常认为烟火仅可发烟起火，爆竹则是点燃之后会发出爆炸声，而之后出现的礼花不但声色俱备，还绚丽多彩，但是礼花的技术跟配方也更复杂。其礼花的配方有爆火药、起火药、日起火药、夜起火药、喷火药等，显然再研制烟火礼花的过程中对其药物的性能也有更深的理解，对火器发展也有巨大的推动作用。
