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关于我国汉字的起源，众说纷纭。有的认为半坡陶器上的刻画符号是古文字的渊源，有的认为大汶口的陶文是最古老的文字，有的认为良渚文化遗址和二里头遗址出土的陶器上的刻画符号，才是我国文字的开始。但学者们一致认为，商朝甲骨文已经是一种比较成熟的文字。
刻有占卜文字的商朝兽骨
甲骨文是清朝末年在河南殷墟发现的一种古文字，它刻写在龟甲或牛肩胛骨上。从19世纪末至今，已出土甲骨15万片以上，经过100多年的研究，已认出的文字有1500多个。甲骨文是商朝占卜的记录。商朝人迷信鬼神，不论祭祀、战争，还是渔猎、农事等，都要向鬼神问卜，所得结果刻写在甲骨上，称为“甲骨文”。
甲骨文已经具备象形、指事、会意、形声、转注、假借“六书”构字规律，与今天汉字基本相同。它的大量出现，说明我国中原地区在商朝时已有程度相当高的文明。众多的甲骨文，为研究商朝历史和古文字留下了丰富的资料。
金文是铸刻在青铜器上的文字。古时铜亦称“金”，故上面的文字称“金文”。古代铜器多以钟、鼎为代表，钟鼎成为古铜器的通称，因此金文又称为“钟鼎文”。在金属器物上铸刻，习称“铭”，金文因此又称“铭文”。商朝的青铜器上，文字很少，一般仅有极少的族名或人名；西周青铜器从一开始就有长篇铭文出现，用以记录周代贵族分封、祭祀、战争等重大政治活动。
至今出土的商周带有铭文的青铜器超过万件，最长的铭文铸刻在周宣王时代的毛公鼎上，字数达499个。毛公鼎记载了周宣王赏赐和告诫毛公的史实，也反映了西周王朝不稳定的情况。另一件著名的曶鼎，记载了周王封给臣下土地、奴隶的情况，其中谈到“匹马束丝”，即用5名奴隶交易一匹马加一束丝，可见当时奴隶地位之低下。据统计，各种铜器上的金文，单字有3000多个，目前已识读出2000余字。金文既有文字与书法艺术的重要价值，又是研究商周历史的宝贵资料。
夏、商、西周时期，人们对天文、星象有一定的认识。夏朝历法《夏小正》，载有一年中各个月份的物候、天象、气象和农事等内容。干支纪日法是商朝历法的最大成就，它是世界上延续至今的时间最长的纪日方法。商朝具备关于闰年、冬至日等历法知识。甲骨文中的“至日”“南日”“日南”，都是指二十四节气中的冬至。商朝人把一年分为12个月，并设有闰月。商朝还有大月、小月之分，大月30天，小月29天，用年终置闰来调整朔望月和回归年的长度。至今，我国阴历还在沿用这种方法。西周时期，设太史掌管天文历法的观测与制订。
殷商时期已有早期的天文学。甲骨文中已有鸟星、火星等测定春分和夏至两季节的星名，并有日食、月食、风、雨、云、雷等记录。商代甲骨文中就有我国最早的日食、月食和新星的记录。古书记载的最早日食发生在夏朝，而西周有第一次确切日期的日食记录。这些成就对后世产生巨大影响。
商和西周时期，已有较丰富的医药学知识。夏商前期虽然出现了药酒及汤液，但仍处于巫、医不分的原始阶段。到商代中期，医药有了初步发展。甲骨文中关于疾病的记载有500多条，涉及10多个部位的疾病，包括眼、耳、口腔、肠胃等各种分科，甚至在商代遗址中还出土了石砭镰等医疗用具。周代医药知识的进步体现在巫医分离上，医生可分为食医、疾医、疡医（外科医生）、兽医，还建立了一套系统的考核制度，并开始重视病历记录和报告。《史记》记载，商朝后期的几位国王，都是巫医高手，懂得许多病理药理知识。例如，武丁能祛除病祟，经常为朝臣、王妃、王子等诊断病情。甲骨文中所见的疾病达39种，包括眼、耳、口腔、肠胃等各种分科。《诗经》是中国现存文献记载中最早涉及药物的书籍。
石砭镰
夏、商、西周时期，人们已经积累了相当丰富的生物地理学知识。甲骨文中有许多动植物名称。《周易》一书首先提出了“地理”的名称。周初，为了选址营建东都，官府曾经绘制了洛邑一带的地图。周朝人对环境保护的重要性已经有了初步认识。传说，周文王曾告诫儿子武王，对大自然不要过度开发，要按自然规律合理使用。他说：“山林非时不升斤斧，以成草木之长；川泽非时不入网罟，以成鱼鳖之长；不麛不卵，以成鸟兽之长。”
另外，《竹书纪年》中记载了约公元前1590年夏代发生的“泰山震”，这是世界上最早的地震记录。周人已使用“阳燧（suì）”，即聚焦阳光取火，这是人类最早利用太阳能的一种方法。
中国自古以来就使用干支纪年法。干支即天干和地支的总称。把十天干（甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸）、十二地支（子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥）按一定顺序相配正好六十为一周，称为一甲子，如甲子、乙丑等。此外，人们还用十二种动物分别与十二地支相配成为“十二生肖年”，分别为鼠、牛、虎、兔、龙、蛇、马、羊、猴、鸡、狗、猪。
数学作为中国文化的重要组成部分，其起源可以追溯到原始社会时期。“上古结绳而治”，说明在远古时期，就已出现结绳记事，后为“八卦”和“书契”等取代。之后，则有了规矩，规矩即规和矩，是中国传统的几何工具。据《史记》记载，夏禹在治水时就“左准绳，右规矩，载四时，以开九州，通九道”。规矩的使用对后来几何学的产生和发展有着重要的意义。
勾股定理
西周时期，商高提出了“勾三股四弦五”的勾股定理的特例。而在西方，最早提出并证明这个定理的是公元前6世纪的古希腊毕达哥拉斯学派。
另外，十进制记数法首创于中国。我国自有文字记载开始，就已遵循十进制记数。至迟在商代时，十进制计数法就已被采用进行计算。商代的甲骨文和西周的钟鼎文，都采用“一至十、百、千、万”等字的合文来记10万以内的自然数。十进制记数法是古代世界中最先进的记数法，对世界科学和文明的发展起着重要作用。商代甲骨文显示，当时的人们已经有了奇数、偶数和倍数的概念，这说明人们已经能进行初步的计算。
商高，西周数学家。约公元前1000年发现勾股定理特例，也称商高定理。此定理的发现早于西方国家五六百年。商高曾言：“平矩以正绳，偃矩以望高，覆矩以测深，卧矩以知远，环矩以为圆，合矩以为方。”
商高
三代时候，尤其是商和西周时期，雕塑和青铜铸造艺术达到高峰。商朝青铜器不仅形制雄伟，而且工艺精湛，早期就出现平雕和浮雕两种技术。商朝前期青铜装饰以云雷纹和乳钉纹为主，晚期纹饰种类繁多，以动物和神怪的兽面纹即饕餮纹为主。有时还以集群式的多种物象布满器身，一件器皿上有十几种动物纹饰。商朝青铜造型艺术也有较大的发展。20世纪80年代，四川广汉三星堆考古发现的大型青铜铸像，人物粗眉大眼，威武肃穆，是那个时代青铜艺术的杰作。其中，一尊青铜人像，身高181.2厘米，头戴华冠，身着云龙纹左衽长袍，足配脚镯，神气活现地站立于饰有兽面纹的方座上。
青铜器是由青铜合金（红铜与锡的合金）制成的器具。制作方法有范铸法和失蜡法，范铸法较早，应用得最普遍。
范铸法是指在制作青铜器时，先用细泥制成器范，再以木炭为燃料，用陶制的坩埚冶炼铜、锡矿石，再将铜、锡溶液注入范中，就铸成了青铜器。由于一套陶范只能铸造一件青铜器，所以用这种制作方法不可能出现两件一模一样的青铜器。
青铜器范铸技术示意模型
《周易》，简称《易》，亦称《易经》，相传系周文王姬昌所作，是周朝形成的一部哲学著作，原本是古人占卜的书。《周易》被儒家尊为群经之首，玄学、道教奉之为“三玄”之一。古人用蓍草茎若干根，排成各种组合，称为“卦”，以此判断事情的吉凶。《周易》讲述了许多阴阳矛盾的关系，反映了古人的朴素辩证法思想，对以后我国哲学的发展有很大启发。书中的某些观点，如“天行健，君子以自强不息。地势坤，君子以厚德载物”等，对形成中华民族精神和个人修养的规范，具有积极意义。《周易》内容涉及广泛，包括历史、军事、科学文化、宇宙形态、社会等，蕴含一定的哲理，其传文部分则是哲学著作。
周礼，就是周代礼制，既是治理天下的规章法度，又是制约人们言行的准则。“经国家，定社稷，序民人，利后嗣”，其目的是扩大周文化影响，加强宗族联系，维护等级制度。周代礼制分礼和乐两个部分，礼主要用于划分等级并规范人的行为，最终形成等级制度；乐主要是运用音乐缓和等级制度带来的社会矛盾。《周礼》一书记载了周朝设官分职的框架及主要内容，详述了典章制度，反映了周公制礼作乐的思想风貌。它既包括言行的外部表现——仪节，也包含仪节所蕴含的内容。周朝礼制作于上而行于下，长期推行，就变成民俗，形成特定的人文景观和礼俗文化，给后世的学术思想提供滋生的沃土。
《周礼》中记载的典章制度和社会风情，以及记载在其他文献典籍中的周代礼俗风情，构成了今天所说的周礼文化。周礼文化的上限为西周初年，下限至春秋末年。周礼文化继承了夏商文化的优秀成分，兼容了华夏族以外的地域文化，是以人为本的农业文明的精神财富。敬天保民是周代统治阶级治国方略的主导思想，也贯穿了周礼文化的始终。周礼文化又是等级森严的宗法文化，具有多元文化的特点。由于周礼有不同的等级划分，自然形成贵族与庶民之间不同的文化景观。周朝分封诸侯，宗周与方国，方国与方国之间，由于政治经济发展不平衡，逐渐形成地域文化的差异，《诗经》中十五国风所反映的不同社会风情和人文景观，充分体现了周礼文化多元化的特点。
《尚书》又称《书》或《书经》，大约成书于战国时期，是我国现存最古的史书。“尚”就是“上”，《尚书》也就是上代的书的意思。《尚书》是夏、商、西周时代一些历史文献和传说资料的汇编，其中还包括更古时代的史事记录。《尚书》以记言为主，堪称是华夏民族第一部古典散文集和最早的历史文献，后来被列为儒家“五经”之一。自汉初以来，有今文、古文两个不同的传本。
《尚书》和《周易》后来被儒家尊为经书，作为青少年教育的必读课本。南朝人刘勰在《文心雕龙》里引用孔子学生子夏的话评论《尚书》，表达这部书的叙述像日月一样明晰，又如同星宿一样有序。