Хотя природа света была плохо изучена до относительно недавнего времени, оптикой интересовались издавна. Закон отражения узнали еще в IV веке до н. э., а во II веке н. э. Птолемей установил, что преломление света подчиняется определенному закону, который точно сформулировали только через 1500 лет. В X веке исламский философ Ибн аль-Хайтам (Альхазен) знал свойства не только линз и плоских зеркал, но и сферических, и параболоидальных зеркал. Это знание перешло на Запад через латинские переводы его работ: учение Альхазена повлияло на Роберта Гроссетеста и его младшего современника Роджера Бэкона. Хотя Бэкон экспериментировал с выпуклыми линзами для коррекции зрения, изобретатель очков неизвестен. Вероятно, очки создали примерно в 1286 году, а в начале XIV века их производство наладили в Венеции. Первые линзы были выпуклыми, поэтому они помогали только страдающим дальнозоркостью. Вогнутые линзы, необходимые для близоруких, появились почти на два столетия позже. Помимо корректировки зрения линзы увеличивали мощность видения приборов. Происхождение телескопа неизвестно. Хотя именно Галилей в 1609 году впервые построил телескоп, нет никаких сомнений, что телескоп – голландское изобретение. Современный сложный микроскоп тоже связан с работами Галилея, но в создании микроскопа его, возможно, опередили другие ученые. Теоретически оптика развивалась быстро, вскоре обнаружили основные причины двух больших дефектов линз. В 1637 году Декарт доказал, что сферическую аберрацию (отказ линз давать прямолинейное изображение) можно устранить, если скомбинировать линзы с параболоидными поверхностями; в 1671 году знаменитые эксперименты Ньютона с призмой открыли причину хроматической аберрации (разложение белого света на составляющие его цветные лучи).

Эти открытия сформировали новые требования к технологии производства стекла. Во-первых, потребовалось удалить все следы непрозрачности из стекла для оптики; во-вторых, с большой тщательностью следовало устранять дефекты и пузыри. Галилей и его ученик Торричелли значительно усовершенствовали технологию комбинирования линз со сферическими поверхностями с помощью ручного шлифования и полирования, но сделать то же самое с параболоидными поверхностями удалось только в XVIII веке. Средство от хроматической аберрации с использованием составных линз из двух типов стекла тоже было найдено только в XVIII веке. Для облегчения работы с оптическими приборами вместо линз применяли зеркала, точно так же отражающие свет всех цветов. Станок для шлифования линз появился в середине XVII века.

Готовить пищу и выпускать изделия для бытовых нужд удобнее металлическими инструментами. История металлообработки напоминает историю развития текстильного производства и гончарного дела с их высокохудожественными достижениями в ранний период. Добыча подземных руд ознаменовала новую важную эпоху эксплуатации окружающей среды человеком. В Книге Иова, написанной в IV веке до н. э., вероятно с мыслями о медных шахтах Арабы и Синая, работа шахтера представлена как превосходный пример технического мастерства.

Металлообработка зародилась задолго до добычи металлов из рудников, ибо некоторые металлы, вроде золота, попадаются в природе в свободном виде. Скорее всего, именно драгоценные металлы впервые привлекли человека своим блеском, поэтому их широко применяли для декоративных целей. Будучи металлом исключительно практическим, железо стало буквально посланием Небес, ибо из метеоритного железа получались отличные инструменты: например, железо из метеорита, упавшего в Гренландии, эскимосы использовали более века. Первоначально медь добывали в свободном состоянии, но ее залежи быстро истощились, и тогда медь начали извлекать из руды.