疆域
领土范围
北方
明初在外蒙古边境一带设置四十余个卫所为边防前线，包括东胜卫、斡难河卫、开平卫、大宁卫等皆为明朝边防重地，其走向大致为阴山、大青山、西拉木伦河一线。永乐以后，由于天气转寒，农耕不济，致使边境逐渐南移。明中期，随着蒙古复振，北方边境再次内迁，并修建长城以防御蒙古，在长城沿线设九边重镇加强防御，长城也成为当时农耕区与游牧区的界线。
东北
朱元璋置辽东都司经营辽东，后朱棣招抚女真部落，于1411年设奴儿干都司，共辖130多个卫所。1435年，明宣宗撤回在奴儿干的流官驻军，至万历年间卫所增加至384个。晚明，后金崛起后逐渐进占辽东。
东北邻国高丽于元明之际大肆扩张领土，通过招谕、剿杀、驱赶女真部落，使本国疆域不断向北推进，1393年朱元璋内迁铁岭卫，默许取代高丽的李氏朝鲜占据鸭绿江以东、图们江以南的地区。
西北
明初于西北先后设有哈密、沙州、安定、阿端卫、曲先、赤斤蒙古、罕东左等卫。明朝前期，西北疆界涵盖今新疆东部哈密一带。
1472年，哈密卫被吐鲁番汗国攻陷，后于1482年兴复。弘治年间三失三复。1528年后，嘉峪关以西皆为吐鲁番汗国所据。
西南
1370年，吐蕃宣慰使何锁南普等率吐蕃诸部归降，后于青藏地区设乌思藏、朵甘卫指挥使司。在完成藏区的统一后，明太祖要求藏民输马作赋、承担徭役，或蒸造乌茶、输纳租米，强调“民之有庸，土之有赋，必不可少”。1407年，明成祖派遣刘昭、何铭等人前往藏区设置驿站，1414年，又遣中官杨三宝往藏区招谕各土官恢复驿站，经多年努力终使往来西番的驿道安全畅通。
1382年，明军平定云南全境，除正式府州外另设有三宣六慰，永乐年间増设底兀刺、大古刺、底马撒三个宣慰司，统治范围包括今缅甸、老挝大部及泰国西北部抵达孟加拉湾，明朝中后期这些地区多放弃或为周边国家所并。
1406年，明军进攻安南，最南边达到日南州一带。次年明朝设置交趾布政使司，安南正式成为明朝的一个行政区，下设府十五、州四十一、县二百零八，共得三百一十二万人民。1427年明朝罢交趾布政使司，放弃安南。安南再次脱离中国独立，建立后黎朝。1540年，莫登庸请降，明朝将安南国降为安南都统使司。
东南
1553年葡萄牙租借澳门，获得停泊船只权，1557年取得居留权，葡萄牙人要向明政府交付租金，明朝依然拥有澳门主权。
1624年荷兰殖民者进入台湾南部，筑热兰遮城。1626年西班牙殖民者进入台湾北部。1642年荷兰赶走西班牙，占领台湾大部。1661年，郑成功进攻台湾，次年驱逐荷兰人，设承天府，辖天兴、万年二县。
行政区划
1376年改行省为承宣布政使司，但习惯上仍称“省”。1370年于各省设置一都卫，1375年改为都指挥使司。1427年弃安南后，明朝在全国设置两京十三布政使司，包括北直隶、陕西、山西、山东、河南（以上为北五省）、南直隶、浙江、江西、湖广、四川（以上为中五省）、广东、福建、广西、贵州、云南（以上为南五省）。共设置十六都司、五行都司、二留守司。其中十三个是与布政使司同名的都司，其它三个是万全都司、大宁都司和辽东都司。
五行都司是陕西（治甘州卫，今张掖）、四川（治建昌卫，今西昌）、湖广（治郧阳卫，今湖北郧县）、福建（治建宁府，今建瓯市）、山西（治大同府）。两留守司是洪武年间设置的中都留守司（今凤阳）和嘉靖年间置于承天府（今湖北钟祥）的兴都留守司。
此外，在政教合一的青藏地区设有乌思藏都司、朵甘都司；在东北女真部落设奴儿干都司，下辖131卫，至万历年间增至384卫；另有置于嘉峪关以西地区的西北八卫，以上均属羁縻卫所，与内地的都司、行都司性质不同。明朝最后有140府，193州，1138县，493卫，359所。
政治
明朝政治制度、明朝官制
内阁制度
1380年，朱元璋废丞相，罢中书省，亲理政务，但是力不从心，故设立四辅官来辅佐政事。但这项制度效能不彰，1382年七月被废。十一月，仿宋制，置华盖殿、武英殿、文渊阁、东阁诸大学士，又设文华殿大学士，以辅导太子，品秩皆为正五品。朱棣登基后，特派解缙、胡广、杨荣等入午门值文渊阁，参预机务，由此成立内阁。内阁只为皇帝的顾问，奏章的批答为皇帝的专责。内阁大学士一职多以硕德宿儒或朝中大臣担任，只照皇帝意旨写出，称“传旨当笔”。明仁宗增置谨身殿大学士。宣宗时期，由于杨溥、杨士奇、杨荣等三杨入阁，宣宗批准内阁在奏章上以条旨陈述己见，称为“票拟”制度。明初，内阁无实权。之后内阁地位逐渐升高，权限逐渐增大，到明世宗时，内阁终跃至六部之上。嘉靖以后，朝位班次，俱列六部之上。自此，内阁成了中央最高的的决策机构。
执行机构
明朝在中央和南京各设置吏、户、礼、工、刑、兵六部，与前代相比，明朝最初在每部增加尚书侍郎各一。胡惟庸案之后，朱元璋废丞相之职，六部因此地位得到了提高。每部只设一个尚书，两个侍郎，原有的各科尚书降为郎中。各部尚书和侍郎的官阶也上升。其中以吏部最为重要，户部人员最多。礼部与工部地位较低，而在南京六部除兵部、户部外，其他四部基本没有没有实权，是被排挤出中央的官员的“养老之地”。
监察机构
朱元璋为吴王时，始置御史台，设左、右御史大夫各一名。1380年，罢御史台。1382年更置都察院，设监察都御史八人。分监察御史为浙江、河南、山东、北平、山西、陕西、湖广、福建、江西、广东、广西、四川十二道，各道置御史三到五名，称为十二道监察御史。监察御史都驻在京师，有事带印出巡，事毕回京缴印。1403年，改北平道为北京道。1420年，罢北京道，增设贵州、云南、交趾三道。1425年，称行在都察院。1435年，罢交趾道，始定为十三道。正统年间去“行在”字。
六科机构
六科，负责侍从、规谏、补阙、拾遗、稽察六部百司之事。1373年，设给事中十二人，秩正七品，始分为六科，每科二人。1391年，更定科员，每科都给事中一人，正八品。六科有“封驳权”，对改善朝政发挥了一定作用。
五寺机构
五寺包括大理寺、太常寺、光禄寺、太仆寺和鸿胪寺。大理寺与刑部和都察院合为三法司，其职权与今日之最高法院相似。大理寺的首长称为大理寺卿，九卿之一。其余四寺卿职权较低。太常寺负责祭祀礼乐，隶属于礼部；太仆寺管理马匹，隶属于兵部；光禄寺负责寿宴、进贡等，隶属于礼部；鸿胪寺负责朝会、宾客（外吏朝觐，诸蕃入贡）、吉凶仪礼。锦衣卫负责侦查国内外情报，直接对皇帝负责，拥有可以逮捕任何人，并进行秘密审讯的权利。东厂主要职责就是监视政府官员、社会名流、学者等各种政治力量，并有权将监视结果直接向皇帝汇报。东厂可以直接逮捕、审讯。西厂设立于宪宗时期，首领为汪直。1482年后被废。其后又被武宗短暂恢复。内厂设于武宗时期，任务是牵制锦衣卫、东厂和西厂的权力，防止它们三个机构相互勾结权力的扩展。首领为宦官刘谨，刘谨伏诛后，内厂与西厂同时被废，仅留东厂。
其它机构
太师、太傅、太保为三公，明仁宗之后，三公皆为虚衔，为勋戚文武大臣加官、赠官。太子太师、太子太傅、太子太保，只有朱棣以姚广孝专为太子太师，留辅太子，自是以后，终明一代皆为虚衔。他们名为辅导太子，但实际上辅导太子的机构是詹事府。詹事府下设两坊、一局、一厅。此外还有太医院，太医院附属有生药库和惠民药局。
二十四衙门（十二监、四司、八局，由宦官所担任）。亲军上直二十六卫，除锦衣卫设有南北两个镇抚司，其他二十五卫各设有一个镇抚司，已上俱不属五军都督府管辖。女官，洪武五年，定为六局一司。永乐后，职尽移于宦官，只保留少数女官。
法律制度
《大明律》、《大诰》
军事
军事机构
大都督府、五军都督府、明朝兵部
军事制度
卫所制为在全国各地军事要地设立卫所驻军，卫有军队五千六百人，其下依序有千户所、百户所、总旗及小旗等单位，各卫所都隶属于五军都督府，亦隶属于兵部，有事从征调发，无事则还归卫所。军队来源为世袭的军户，由每户派一人为正丁至卫所当兵，军人在卫所中轮流戊守以及屯田，屯田所得以供给军队及将官等所需。其目标在养兵而不耗国家财力，但宣宗以后渐无法维持，军人生活水平及社会地位日渐低下，逃兵也逐渐增加，军备因此逐渐废驰。
在嘉靖年间，应付倭寇之乱时，将领戚继光在浙江地区采用招募民兵加以训练的方式，来取代不堪的卫所兵。正因为明朝正规军卫所军的不堪用，故这些民兵，成为在明朝后期逐渐担负起维持明朝有效统治的作战部队，而其中最为有名的就是戚继光的召募以浙江人为主的戚家军、李成梁李如松父子麾下的辽东铁骑及袁崇焕所召募以辽东人为主的关宁铁骑。
军事编制
京军三大营（五军营、三千营、神机营）、明朝水师
防御体系
塞王、明朝藩王、九边重镇
对外战争
明征安南战争、明缅战争、明东南沿海抗倭之战、万历朝鲜之役、萨尔浒之战
经济
农业
明代中后期，农产品呈现粮食生产的专业化、商业化趋势。江南广东一大片原来产粮区由于大半甚至八九成都用来生产棉花甘蔗等经济作物而成为粮食进口区，其它一些地方则靠供给粮食成为商品粮食出口区。长江三角洲一带是当时桑、棉经济作物和手工业最发达的地步，但是粮食有些地区不足，各区域之间经常调剂粮食。但整个区域仍有不足，须由湖北、江西、安徽运入，所谓“半仰食于江、楚、庐、安之粟”。
一般粮食作物的种植，主要有稻、麦、粟、梁、黍、菽等多种谷类；某些本来可以自给的区域，由于手工业的发展，非农业人口的剧增，或经济作物种植面积的不断扩大，使本地生产粮食不能满足需求，因而每年需从外地输入大量粮食。
不少土地主缙绅也逐步将资金投向工商业，“富者缩资而趋末”，以徽商、晋商、闽商、粤商等为名号的商帮亦逐渐形成，并在一定地区和行业中有着举足轻重的地位。农业人口转为工商业者的数量急增。
手工业
明朝最早开始繁荣的手工业是棉纺织业，早在明初时候的江南，手工业便已经相当发达，并且逐渐形成了一些以手工业为中心的城市。明朝中后期，随着京城的北迁，中原地带和华北地区，特别是环渤海湾一带，手工业也取得了令人瞩目的成绩。
明朝手工业分官营与民营两种，其中官营又分中央管辖和地方管辖两大系统。在明朝，进步最快、规模最大的是矿冶、纺织、陶瓷、造船、造纸等行业生产，而明朝手工业最引人注目的特点是民营手工业的大规模兴起，并在明朝后期逐步取代了官营而在手工业市场占有主要位置。
商业
明代社会经济的一个显著特点，是商业经济在整个社会经济中地位的提高。明中叶以后，国家对商税的征收，已成为财政收入的一个不可或缺的来源。仅以钞关为例， 1502年全国钞关收入折合白银约八万两，在当年太仓收入中约占百分之三左右；1597年达四十万七千五百两，约占太仓库收入的十分之一左右，可见明朝商税在国家财政中的比重与日俱增。
人数众多的富商巨贾们凭着资本的雄厚，往往开有几个或几十个店铺。当时全国各重要城市几乎到处都有徽商的店铺，如运河沿岸的城市临清，徽商占从事工商业人数的90%。为了使资本充分发挥作用，有些商人把商业资本直接投资于生产中，并雇用了大量的雇工和奴仆从事生产，从而转化为“产业资本”。明代商业资本的兴起，对于加强各地区的联系，促进商品经济的进一步发展和资本主义的萌芽起着一定的作用。但是在封建制度下，明代富商巨贾不可避免地带有浓厚的封建色彩，这是中国封建社会不同于欧洲城市的一个重要特点，也是中国资本主义萌芽发展缓慢的一个重要原因。他们为了使自己的生产经营更安全，往往通过打权贵人物的招牌、与官僚资本合伙经营或者捐官买爵等方式，和各级官吏紧密结合。
在商业都市的发展规模、人口城市化状况和市场化程度方面，据伊懋可的数据，中国城市人口在明末占总人口的6%至7.5%。据曹树基的估计，1630年时中国城市化率已达到8%，晚明城市人口约达1536万人。
赋税
承宣布政使司、一条鞭法、矿监税使、鱼鳞图册
货币
明朝实行中央集中的货币政策，货币铸造、印制、发行、流通、管理均听命朝廷，力求货币稳定，作为巩固政权的重要手段。太祖定都金陵，仿元钞法，以宝钞为主币，在全国推行。因其钞法措施不当，事与愿违，只行了几代就销声匿迹。多次禁民间用银锭，但时禁时放，后来只好由官府带头将银作货币。中叶前，宝钞已不用，形成银锭、铜钱并行币制，直到明亡。由于明朝政局和内外关系总处于紧张状态，国内无法安定，其货币制度也未稳定过，最后天启崇祯两代内外交困，恶钱泛滥成灾，引起恶性通货膨胀。
人口
明代户口峰值出现在晚明，但对于具体时间与人口数，不同学者有不同说法。易中天认为明末人口六千余万；赵文林、谢淑君认为明朝于1626年达到人口峰值，实际人口大约一亿人左右；王育民认为万历年间明朝人口达到峰值，实际人口在1.3亿人至1.5亿人之间；何炳棣认为1600年实际人口达1.5亿；葛剑雄认为1600年明朝约有1.97亿人，并推测1655年明清之际人口谷底约为1.2亿人；曹树基认为1630年明朝达到人口峰值，实际人口大约有1.9251亿人，1644年实际人口约有1.5247亿人；而英国经济学家安格斯·麦迪森则认为1600年明朝实际人口大约有1.6亿人。
明朝户口流动表
年代
户数
口数
备注
洪武十四年（1381年）
10654362
59873305
-
洪武二十四年（1391年）
10684435
56774561
-
洪武二十六年（1393年）
10652870
60545812
实际人口达七千万
建文四年（1402年）
10626779
56301026
-
永乐元年（1403年）
11415829
66598337
此为官方统计的户数峰值
永乐二年（1404年）
9685020
50950470
-
永乐十年（1412年）
10992436
65377633
-
永乐二十二年（1424年）
10066080
52468153
-
洪熙元年（1425年）
9940566
52083651
-
宣德十年（1435年）
9702495
50627569
-
正统十四年（1449年）
9447175
53171070
-
景泰七年（1456年）
9447175
53712925
-
天顺八年（1464年）
9107250
60499330
-
成化十五年（1479年）
9210690
71850132
此为官方统计的人口峰值
成化二十二年（1486年）
9214144
65442680
-
弘治四年（1491年）
9113446
53281158
-
弘治十五年（1502年）
10409788
50908672
-
弘治十七年（1504年）
10508935
60155835
-
正德元年（1506年）
9151773
46802050
此为官方统计的人口谷底
正德十年（1515年）
9383148
62573730
-
正德十五年（1520年）
9399979
60606220
-
嘉靖元年（1522年）
9721652
60861273
-
嘉靖十一年（1532年）
9443229
61712993
-
嘉靖二十一年（1542年）
9599258
63401252
-
嘉靖三十一年（1552年）
1609350
63344107
此为官方统计的户数谷底
嘉靖四十一年（1562年）
9638396
63654248
-
隆庆元年（1567年）
10008850
62537419
-
隆庆二年（1568年）
10008850
62537419
抄旧，即户部官员连年照抄户口数。
隆庆三年（1569年）
10008850
62537419
抄旧
隆庆四年（1570年）
10008850
62537419
抄旧
隆庆五年（1571）
10008850
62537419
抄旧
万历六年（1578年）
10621436
60692856
-
万历三十年（1602年）
10030241
56355050.5
口半，即“五分丁”，此年垦田面积达11618948倾，为明代之最。
泰昌元年（1620年）
9835426
51655459
-
天启元年（1621年）
9835426
51655459
抄旧
天启三年（1623年）
9835426
51655459
抄旧
天启五年（1625年）
9835426
51655459.5
抄旧，口半。
天启六年（1626年）
9835426
51655459.5
抄旧，口半。
注：本表数据出自《明史》、《明实录》
文化
图书
明成祖时期，朱棣令编修百科全书《永乐大典》，解缙率三千文人在三年时间内即告完成《永乐大典》有22877卷，又凡例、目录60卷，11095册，引书达七八千种，字数约有三亿七千多万。
哲学
哲学思想上，王阳明继承陆九渊的“心学”并发扬光大，他的思想强调“致良知”及“知行合一”，肯定人的主体性地位，将“人”的主动性放在学说的重心。而王阳明的弟子王艮更进一部的强化此方面的论述，提出“百姓日用即道”，肯定平民百姓日常生活的意义。而李贽则更肯定“人欲”的价值，认为人的道德观念系源自于对日常生活的需求，表现追求个体价值的思想。因西学东渐使科学精神与实学风尚也开始流行。明末伴随着朝代的更替，哲学家开始更多思考现实问题与政治改良，如王夫之、黄宗羲、顾炎武等。
晚明书院的兴盛冲击了官学的地位，许多知识分子利用在书院讲学之际借机批评时政，如曾讲学于东林书院的顾宪成及高攀龙，就常讽刺时政，也使东林书院成为与当权派对抗的中心。当时学者也会借用寺庙周边的空地举行“讲会”，倡导新的思想价值与人生观。
文学
明代文学以小说达到的艺术成就最高，创作了大量的以历史、神怪、公案、言情和市民日常生活为题材的长篇章回小说和短篇的话本、拟话本。一些文人加工改写了宋元话本，还创作拟话本。“三言”、“二拍”就是这种话本和拟话本的代表作《西游记》《水浒传》《三国演义》《金瓶梅》被称为四大奇书。冯梦龙加工编辑的三部白话短篇小说集“三言”（即《喻世明言》《警世通言》《醒世恒言》）；与“三言”类似每部四十篇的短篇小说集还有凌蒙初编著的“二拍”以及1987年才被发现的《型世言》（陆人龙编著）。
传统雅文学的发展在明代继续发展，明代诗文数量却浩如烟海，不仅作家众多，而且各成流派。著名文人有刘基、宋濂、高启、方孝孺、唐寅、归有光、徐渭、王世贞、袁宏道、钱谦益、张岱、吴伟业等人。散曲家则有王磐、冯维敏、薛论道、陈译、康海等人。
永乐至正统年间，文坛上出现了以内阁大学士杨士奇、杨荣、杨溥为首的“台阁体”诗派。明中叶，在反对台阁体冗沓文风的斗争中，先有弘治、正德年间的李梦阳、何景明为首的“前七子”崛起，继而又有嘉靖、万历间李攀龙、王世贞为首的“后七子”雄踞文坛。他们以复古为号召，主张“文必秦汉，诗必盛唐”。当前、后七子复古运动兴起时，文坛上又相继迭起“唐宋派”和“公安派”。
万历时期，猛烈反对前后七子的拟古主义，有以公安袁宗道、袁宏道与袁中道为代表的公安派。他们认为文学是随着时代的变化而变化的，有各个不同的时代，即有各种不同的文学。竟陵钟惺、谭元春为代表的竟陵派主张独抒性灵，并且乞灵于古人，目的为“引古人之精神以接后人之心目，使其心目有所止焉，如是而已矣”。
戏曲
明中叶后，随着城镇经济的繁荣，为群众所喜闻乐见的戏曲又出现了新的发展，产生了许多具有进步意义的作品。明代剧作中最负盛名的是《牡丹亭》
在明代，流行的戏曲唱腔中，主要有弋阳腔和昆山腔（昆腔）。昆腔本局限于吴中。嘉靖年间，著名音乐家魏良辅对昆腔进行改革，使它既集中表现了南曲的清柔婉转的特点，又保存了部分北曲激昂慷慨的声腔，成了当时最有影响的一种戏曲音乐。
书法
明朝书法以行书和草书为主。明初书法陷于台阁体泥沼，沈度学粲兄弟推波助澜将工稳的小楷推向极致，“凡金版玉册，用之朝廷，藏秘府，颁属国，必命之书“。二沈书法被推为科举楷则，于是台阁体盛行。明中期吴中四家崛起，书法开始朝尚态方向发展。祝允明、文征明、王宠与唐寅是这个时期的代表，书法开始迈入倡导个性化的新境域。晚明书坛兴起一股批判思潮，书法上追求大尺幅，震荡的视觉效果，有名的有张瑞图、黄道周、王铎与倪元瑞等。
绘画
明初，宫廷画家居画坛主流。15世纪中叶，江南沈周、文征明、唐寅、仇英“吴门四大家”崛起。他们广泛吸取了唐、五代、宋、元诸派之长，形成了各具特殊风格的绘画艺术，又被后世称为“明四家”。嘉靖时，杰出画家徐渭，自辟蹊径，创泼墨花卉。万历年，吴门画家张宏开启实景山水写生之先河，在继承吴门画派风格和特色的基础上加以创新，画面清新典雅，意境空灵清旷。明末还有人物画家吴彬、丁云鹏、陈洪绶、崔子忠、曾鲸，花鸟画家陈淳等。
音乐
朱载堉、十二平均律
建筑
北京故宫、南京城墙、明长城、十三陵
科技
天文气象
十四世纪中叶的《白猿献三光图》载有132幅云图，并与天气变化联系起来，绝大部分与现代气象学原理相一致。（欧洲到1879年才出版只有十六幅的云图。）
1383年，南京设京师观象台，1439年造浑天仪置北京（1900年被八国联军德国劫走，1921年索回，置南京紫金山天文台）。
1442年，北京设观象台。
1446年，建晷影堂（位于北京古观象台西南侧）
1607年，李之藻撰《浑盖通宪图说》刊行。
1617年，张燮著《东西洋考》记载海洋占候等的详细资料。
1634年，正式安装中国第一架天文望远镜：“筩”（yong）。
1643年，出版《崇祯历书》。
数学物理
1450年，吴敬撰《九章算法比类大全》。
1524年，王文素著成54卷总计1500多问近50万字《新集通证古今算学宝鉴》。
1584年，朱载堉著《律吕精义》出版。
1592年，程大位撰《算法统宗》最早记载使用珠算方法开平方和开立方。
1606年，徐光启与利玛窦开始合译《几何原本》。
1613年，李之藻据西人克拉维斯《实用算术概论》和中国程大位《算法统宗》编译而成《同文算指》。
1637年，宋应星在《论气·气声》中对声音的产生和传播作出了合乎科学的解释，认为声音是由于物体振动或急速运动冲击空气而产生的，并通过空气传播，同水波相类似。
方以智在《物理小识》卷2中提出：“宙（时间）轮于宇（空间），则宇中有宙，宙中有宇。”提出了时间和空间不能彼此独立存在的时空观。在《物理小识》卷1中正确地解释了蒙气差（即大气折射）现象。
民间光学仪器制造家孙云球制造放大镜、显微镜等几十种光学仪器，并著《镜史》（已佚）
医学医药
1406年，朱棣等主持收集编成《普济方》（载方六万一千七百三十九个，是中国现存最大的一部医方书）。
1567年在宁国府太平县试行中国人痘接种方法预防天花。（种痘预防天花是人工免疫法的开端，十七世纪中国种痘技术已相当完善，并已推广到全国。中国种痘法于十七世纪初传入欧洲）。
1596年李时珍著《本草纲目》在南京正式出版刊行，同期问世的还有《濒湖脉学》《奇经八脉考》等。1601年，杨继洲著《针灸大成》。
1617年，陈实功收集了大量有效方剂。他注重实践，勇于革新，创造性地进行了截趾（指）、气管缝合等外科手术。著有《外科正宗》，书中对一些肿瘤也作了论述。
1624年，张景岳撰《类经》刊行，同年，再编《类经图翼》和《类经附翼》。
1640年，《景岳全书》64卷成书。
1641年，吴有性撰《瘟疫论》。
王夫之在《思问录·外篇》中提出了关于生物体的新陈代谢的观念，他说：“质日代而形如一，……肌肉之日生而旧者消也，人所未知也。人见形之不变而不知其质之已迁，……”
农学农政
1376年，俞宗本著《种树书》（记载了多种树木的嫁接方法，如桃、李、杏的近缘嫁接和桑、梨的远缘嫁接等）1406年，朱橚《救荒本草》问世（收集四百一十四种可供食用的野生植物资料，载明产地、形态、性味及其可食部分和食法，并绘有精细图谱）。
1547年，马一龙著《农说》（记载了水稻的精耕细耘、密植、育苗、移栽等的种植经验，是中国第一部运用哲学观点来阐述农业技术的著作）
1596年，屠本畯（jùn）著中国现存最早的海洋生物专著《闽中海错疏》（记载了沿海一带以海生无脊椎动物和鱼类为主的二百多种水族生物的形态和生活习性等）。
1608年，喻仁、喻杰合著《元亨疗马集》（著名的兽医学著作，内容包括对马、牛和骆驼的治疗经验，现今仍有实用价值）。
1617年，赵蛹著《植品》（有关西红柿的种植技术等）。
1628年，徐光启撰《农政全书》。
地理科技
1405－1431年郑和率大型远洋船队到达西洋三十余国；1425年《郑和航海图》编成。
1536年，黄衷著《海语》（记录东南亚史地与中国南洋交通情况）。
1565年，胡宗宪编《筹海图编》记录中日交通及抗倭事。
1589年，出现最早的世界地图《坤舆万国全图》。
1639年，顾炎武开始编著《肇域志》、《天下郡国利病书》。
明末徐霞客开始著《徐霞客游记》。
化学化工
1521年，四川嘉州（今乐山）凿成深达数百米的石油竖井。
1596年，《唐县志》记载以火爆法的采矿技术。
1596年，李时珍在《本草纲目》中记载了二百七十六种无机药物的化学性质以及蒸馏、蒸发、升华、重结晶、沉淀、烧灼等技术。
1637年，宋应星在《天工开物》中记述冶炼技术时，把铅、铜、汞、硫等许多化学元素看作是基本的物质，而把与它们有关的反应所产生的物质看作是派生的物质，从而产生化学元素概念的萌芽《天工开物》中记载了中国古代冶金技术的许多成就，如冶炼生铁和熟铁（低碳钢）的连续生产工艺，退火、正火、淬火、化学热处理等钢铁热处理工艺和固体渗碳工艺等。
方以智在《物理小识》卷7中记载了炼焦炭的方法："煤则各处产之。臭者，烧熔而闭之。成石，再凿而入炉，曰礁。"欧洲到1771年才开始炼焦。
西学东渐
徐光启重视演绎推理，并特别把重点放在数学上，认为数学是其他一切自然科学和工程学的基础。徐光启在1629年即成立西局同年的七月二十六日，给崇祯帝上奏，提出“分曹”料理，即分学科研究的思想，并论述数学和其他科学的关系，及数学在生产实践中作用。他认为数学是“从用之基”，提出“度数旁通十事”：治历、测量、音律、军事、理财、营建、机械、舆地、医药、计时。在他掌管的“历局”内开展以数学为根本，兼及气象学、水利工程、军事工程技术、建筑、机械力学、大地测量、医学、算学及音乐等学科的研究工作。
历局有了科学研究机构的雏形。崇祯帝对此积极反应和支持，下旨批示“度数旁通，有关庶绩，一并分曹料理，该衙知道”。徐光启开创的“格物穷理之学”有李之藻、李天经、孙元化、王徵，其后又有方以智，王锡阐等发扬。
民族
东北地区
建州女真、海西女真、野人女真、奴儿干都司
蒙古族
鞑靼、瓦剌、兀良哈、土木之变、隆庆和议
藏族地区
乌斯藏都司、朵甘都司、宗喀巴、西藏八王
西北地区
亦力把里、哈密之争
西南地区
土司制度、改土归流
外交
朝贡体系
明初逐步恢复了唐宋时期的朝贡制度，到明成祖时期开创万国来朝的外交局面，进一步完善了中华朝贡体系。
七下西洋
为加强与海外诸国的联系，朱棣派郑和出使西洋。从1405年到1433年，郑和七次航海，访问亚非30多个国家和地区，最远到达红海沿岸和非洲东海岸地区。
出使西域
明朝派遣吏部验封司员外郎陈诚出使撒马儿罕、吐鲁番、火州等西域十八国，并著述《西域番国志》、《西域行程记》等，加强了明朝同世界各国的经济、政治上的往来。
海禁政策
元末明初，日本的武士、商人和海盗，经常骚扰中国沿海地区，被称为倭寇。为防倭寇，朱元璋颁布了海禁政策。明朝中期，朝廷误以为“倭患起于市舶，遂罢之”。合法的私人海外贸易，受到严厉限制。中国东南沿海的一些奸商，与倭寇相勾结，共同走私、抢掠分赃，倭患愈演愈烈。
东南倭乱
明朝派戚继光到浙东抗倭。他率领戚家军，在台州九战九捷，取得抗倭斗争的重大胜利。后来他又率军开赴福建、广东，与另一位抗倭名将俞大猷连续重创倭寇。到1565年，东南沿海的倭寇基本剿清。
倭寇平息后，朝廷有鉴于对外贸易对沿海居民的重要性，逐步解除海禁，使民间走私贸易逐步正当化，国际贸易使中国进入了逐渐成形的世界贸易体系之中。
万历援朝
丰臣秀吉统一全日本后，意欲占领李氏朝鲜。1592年，日本进攻朝鲜，朝鲜国王逃到义州并派使节向明朝求救。最终明军取得了战争的胜利，中日进行和谈。但1597年后，日本再次进攻朝鲜。1598年，丰臣秀吉病逝，日军士气受挫，决定撤退本土，然遭中朝联军拦截，于露梁海战全歼来援日军。
中西交流
16世纪，新航路开辟以后，葡萄牙人于1511年占领了马六甲，愈甚渴望对中国的往来。1513年，葡萄牙国王派出一支对华使团前往中国，并在广州登陆，希望与明政府建交。后来经过几次海战，葡萄牙战败，明武宗同意葡萄牙人在澳门开设洋行，修建洋房，并允许他们每年来广州“越冬”。这是西方国家第一次正式性的登陆中国并接触中国。1601年，利玛窦和庞迪我身穿儒服来到北京，收到万历帝的召见和优礼，并在宣武门附近赐房屋居住。他们在中国宣传天文学、兵工学、数学和地理学，丰富了中国的科学文化。
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