在中國古代衆多的帝王當中，清朝的康熙是其中非常突出的一個，他在位時間最久，以其雄才大略、勤政躬爲、勵精圖治，開創了一段封建時代的太平盛世;同時，他又是一個學習型的、學者型的君主，謙虛好學、博學多才、文武皆擅，是中國歷代皇帝中真正的百科全書式學者，受到中外敬仰，是其他所有明君聖主、偉大帝王，如“秦皇漢武，唐宗宋祖，一代天驕，成吉思汗”之類所遠不能比的。就連他的孫子乾隆，常自詡爲“十全老人”，也遠比不上自己祖父。乾隆只算是一個“大玩家”，康熙纔是真正的大學者、學問家。
錢宗範在《康熙》中說：“他(康熙)一生勤奮好學，博覽羣書。自然科學方面的數學、天文、曆法、物理、地理、農學、醫學、工程技術;人文方面的經、史、子、集;藝術方面的聲律、書法、詩畫。他幾乎都有所研究。他寫出了八九十篇關於自然科學方面的論著，親自審定了多種歷史方面的書籍，還精通多種民族語言。”
康熙一生既是傑出的政治家，又是出色的科學家。他是繼明末徐光啓之後，在清初認真鑽研並引進西洋科學的有識之士，對傳統科學亦極精通。作爲一國之君，他對清初科學技術的發展和人才培養起了重要作用。他所涉獵的學科，有天文學、曆法、數學、物理學、化學、醫學、解剖學、地學、農學、植物學、工程技術、測量學、鑄炮術，還研究過樂理學、聲律學、邏輯學及拉丁文。他還是儒家和詩人、書法家、畫家，可謂全才博士。
從很小的時候開始，康熙就愛好學習，刻苦讀書，每天竟達十餘小時之多。至青年時，對經、史、子、集便滾瓜爛熟，詩經離騷、四書五經、古文觀止、唐詩宋詞……許多名篇佳作，他都能背誦得朗朗上口，通曉文史。這爲他後來的寫作文章、賦詩填詞打下了紮實的基礎。
他勤於政務，每天上朝時處理軍政大事，回宮後又研習科學，經常挑燈夜讀不倦。他在出巡途中，深夜乘舟，或居行宮，談《周易》，看《尚書》，讀《左傳》，誦《詩經》，賦詩著文，習以爲常。直到花甲之年，仍手不釋卷。他還把自己所掌握的科學知識傳授給皇太子及其他臣僚，使他們也對此發生興趣。
康熙成年以後，開始獨立掌權。在治理國家的實踐中，他與時俱進，知道了自然科學的重要，便苦學起相關學科來。據史書《正教奉褒》記載：康熙親自召見文人學士與科學家，及外國傳教士中那些明白自然科學的南懷仁、徐日升、張誠、白晉、安多、巴多明等人，向他們求教，請他們輪流到內廷養心殿講學，講學內容有：量法、測算、天文、曆法、物理諸學。
暢春園的蒙養齋遂成爲康熙的科學沙龍，這裏聚集着中西人士，與皇上研討各種科學問題，研究編纂大型科學著作。就是外出巡視，康熙也從事科學考察，邀請張誠等人帶着先進儀器隨行，每天工作空閒的時候便到處講學。
康熙研究科學，是出於政務上的需要。因爲他親政後不久，首先要處理的問題之一便是曆法之爭，這是一樁科學官司。他主持了一系列大型科學著作的編纂，實施《皇輿全覽圖》的測繪，付出諸多心力。他研究科學始終貫穿求實精神，注重觀察、測量、實地調查與實際應用。
首先，康熙任用西洋人南懷仁等，修訂曆法，採用西洋新法。1669年，他令南懷仁督造欽天監用天文儀器紀限儀、地平經緯儀、亦道經緯儀、黃道經緯儀及天球儀等，配置於觀象臺，並寫成《新制靈臺儀象志》介紹儀器構造及用法;1673—1674年令其再進講幾何學、靜力學及天文學等。1688 年在乾清宮接受法國傳教士張誠、白晉等獻上的帶有望遠鏡的四分象限儀、數學儀器、水平儀、天文鐘及化學試劑，置於宮中。次年又召徐日升、張誠、白晉、安多，要求他們每日輪班至養心殿講授西學。康熙很快就掌握了這些儀器原理及用法，並於宮內外親自實際應用。
康熙所研究的內容，包括歐洲著名天文學家卡西尼及拉伊爾觀測日月食的新方法。他用帶有望遠鏡儀器等在野外作地形測量，實測山的高度及任何兩點之間的距離。他用四分象限儀實測正午時的太陽高度，進而求出當地北極出地高度。他還用日晷的測量結果，通過計算得出某日正午日影的長度，與隨行的張誠所測完全一致，使滿朝大臣驚歎不已。
這時康熙的興趣主要集中於天文學、天體觀測、大地測量及實用幾何學。他用法國科學院學者新發明的觀測行星的天文儀器，經常在宮內堅持觀測。1690年2月28日(夏曆二月初一)，康熙與張誠分別預測到這天應有日食，於是率內院大臣同往觀象臺觀察，果然應驗。
1689年，康熙南巡江寧府，根據當地北極出地高度研究老人星出沒的問題，懷疑《遼史·穆宗紀》關於在遼都臨潢觀測到老人星的記載的可靠性，從而糾正了這一訛誤。
他還下令重新修訂《西洋新法曆書》，自1714年始，至1722年成，題爲《曆象考成》，共42卷。康熙年間，中國學者對天文曆法的研究相當活躍，這是與皇帝的提倡分不開的。
康熙還系統研究了數學。1690 年研究歐幾里得幾何學，用數學儀器運算，又研習代數學，所用教材是法國數學家巴蒂編著的《實用及理論幾何學》。他能熟練地將數學原理用於實踐，如測量複雜形狀的面積及穀物體積等，事先的理論測算與事後的實際丈量毫無誤差。康熙除用西洋儀器測算外，還用中國的算盤運算，比安多用西法求出的數值還快。他的才智令西洋人亦爲之折服。
後來他又下令，將洋人爲他進講的數學著作，由滿文譯成漢文裝訂成帙，經他親自審訂、作序，因成 53 卷的鉅著《數理精蘊》。此書出版後，中國數學研究又出現較爲活躍的局面。
康熙自幼留心地學及製圖學。他在這方面有豐富的知識和閱歷，每到一處都作實地考察。當他行軍至北部沙漠時，見其中有螺蚌殼，因悟此地上古時爲澤國，“水退而雍沙”。
關於磁偏角，宋人沈括已有發現。但康熙比沈括更進一步指出各地偏角都有不同，且偏度大小亦不固定。他還指出，用指南針雖不能定正南，但可通過測量日影而定;因一天之內日至正南，影必最短。當然，用偏角校正磁針亦可定出正南。
康熙在地學方面的最大功業，是釐定並實施用西法在全國範圍內進行大規模測繪工作，這是世界測繪史上的重大事件。1690年與沙皇俄國簽訂《尼布楚條約》之後，他想了解俄國使團來華所經路線;但打開西方地圖一看，他發現關於亞洲及中國部分簡略不詳、標繪粗漏。於是他決定，用科學方法對中國版圖進行一次實際測繪。
這時他已掌握實用幾何學及大地測量學知識，在南北巡視時又實測過各地經緯度，積累了實際經驗，有資格擔任這次大規模測繪的決策者。1708—1716 年，他派出中西人士組成的測繪隊伍分路至各地，以 641處作爲測量網點在全國完成三角測量。1717 年各路測繪隊齊集京師，再進行彙總。經康熙審定後，繪製成《皇輿全覽圖》及各省分圖。這次科學測繪統一了長度單位，但發現子午線 1°的長度南北不同，證實了地球爲扁球形。
像這樣大規模的測繪，在歐洲從未做過，可謂空前壯舉。其後很長一段時間，世界各國東方地圖的繪製，大都以《皇輿全覽圖》爲依據，只作微小修正，因而此圖具有世界影響。
康熙在兵平定“三藩之亂”、統一祖國和防備北部邊患的過程中，對火器技術相當注意。1674 年，他下令南懷仁“盡心竭力，繹思制炮妙法”，此後兩年鑄成大炮120門，皇帝親率百官蒞臨京郊盧溝橋炮場觀看演放。1680 年再鑄造大炮320門於同地試炮，諭八旗炮手240名隨去，“學習正對星斗之法”。康熙放下皇帝架子，再詣現場觀看，旋於盧溝橋炮場對炮手給予賞賜，授南懷仁工部右侍郎銜。南懷仁因進呈《神威圖說》，“謹備理論二十六，圖解四十四。”從此清代正規軍以此重型火器更新裝備。
康熙更出己意，下令鑄造他所設計的供騎兵使用的小型銅質野戰炮及輕型三腳炮架(這是他在親征準噶爾的戰役中，總結實戰經驗後構思出來的實用火器)，傳諭各騎兵練習使用。
康熙中期以後，戰事較少，史稱盛世，火器技術僅用作娛樂表演。皇帝這時在宮內外親自點燃複雜的煙火，與民同歡，大概也是康熙自己設計出的。據張誠記載，1690 年 1 月 12 日夜，在暢春園看到由皇上點燃第一支火箭，飛出後引燃另一架煙火，這架煙火中又飛出第二支火箭;再觸發第二架煙火，射出第三支火箭。幾架煙火猶如機器，連環發射，頓時空中光焰耀目，猶如流星點點，使西洋人讚歎不已。
康熙還是一位農學專家。他曾在北京豐澤園(今中南海)內闢出幾畝水田，親自種稻。有一次，他在田內發現有一顆稻子提前兩個月早熟，且莖杆高大，遂留種。待次年種下，仍是早熟，從此生生不已。該米色微紅，氣香，又早熟，後在南方推廣，可一年兩熟。由他親自培育出的優秀稻種，稱爲“御稻米”，他“四十年來內膳所進，皆此米也”。
他的這一突出貢獻，被英國生物學家達爾文所稱讚。達翁寫道：“甚至皇帝還自己親手進行選擇，因爲據說‘御(稻)米’是往昔康熙皇帝在一塊田地裏注意到的，於是被保存下來了，並且在御花園中進行栽培，此後由於這是能夠在長城以北生長的唯一種類，所以變成爲有價值的了。”
康熙還根據宋人的《耕織圖詩》，參照當時資料著成《御製耕織圖》，收載耕圖及織圖各 23 幅。他對每圖各賦一詩，反映中國古代農業耕具及紡織技術情況。此書圖繪精美，詩句通俗，在國內外廣爲流傳。
康熙還發起臣僚，將明人王象晉所著30卷的《羣芳譜》加以擴充改編，於1708年編成《廣羣芳譜》100卷，由他親自寫序，表示他提倡研究植物學。
大約是在1690年前後，康熙身體偶感不適，因此對醫學又發生興趣。他要求白晉、張誠等人用西洋醫學講述致病原因及藥物用法，並與他們討論脈學。這使傳教士們得以後來向歐洲通訊中介紹中國脈學。康熙還研究了消化、營養及血液循環學說，並與中醫理論作了比較。
同年，康熙還下令在宮內建立化學實驗室，以巴黎皇家實驗室主任拉沙的《皇家藥典》爲參考，用西法制藥。他親自觀看操作過程。他還將藥物賜給皇子、內大臣甚至侍衛。
1693年康熙患瘧疾，服御醫藥無效，再服西藥金雞納即奎寧而奏效。由此他帶頭提倡此藥，使之在中國普及開來。
種痘法是中國發明的，但當時有人還不習慣於種痘，康熙於是強令全面施行。他事後回憶說：“朕堅意爲之，遂全此千萬人之生者。”這種斷然措施是完全正確的。
在研究西醫病理學時，自然會涉及生理解剖學。因而，由白晉及另一法國人巴多明，進講法國科學院院士韋爾內的解剖學著作，及丹麥解剖學家巴託林的論著。康熙將其中插圖與宮內所藏標有經絡的銅人模型作了對比，發現中西關於靜脈的描述略同，但銅人模型沒有動脈及血管。此時他已掌握哈維血液循環學說。他下令將這方面的材料整理成書，分藏北京文淵閣、暢春園及承德避暑山莊，還允許其他人入庫查閱。
康熙的養生之道，在《庭訓格言》中有多處記載，對於我們今天仍有可吸取的東西。比如，他提倡飲食有節，起居有序。他寫道：“節飲食，慎起居，實卻病之良方也。”不可暴飲暴食，要“起居有常”。不可“貪睡”、“貪食”，更不可“沉湎於酒席中”。“色惡不食，臭惡不食，失飪不食，不時不食……肉雖多，不使勝食氣。”以及衣着潔淨，室內溫馨;飲酒有度，藥補慎用;清虛棲心，神靜心和。清虛棲心，神靜心和，等等。
康熙漢文水平很高，中國歷史知識豐富。“城高千仞衛山川，虎踞龍盤王氣全。車馬往來雲霧裏，民生休憩在當前。”這首《登高詩》被譽爲帝王詩之經典作品。康熙一生寫了大量詩歌。他的書法也很不錯。他還主持編寫了著名的《康熙字典》。看他給數十名子女所取的名字，也足以證明他在語言文字方面的造詣和學識是很出色的。康熙還學會了識別當時中國18個省中13個省的方言。
康熙自幼就對儒家學說尤其是程朱理學，充滿濃厚興趣，認爲“殊覺義理無窮，樂此不倦”。1677年，他在御製《日講四書解義序》中，明確宣佈清廷要將治統與道統合一，以儒家學說爲治國之本。康熙還強調興禮教。他在1679年下詔說：“盛治之世，餘一餘三。蓋倉廩足而禮教興，水旱乃可無虞。比聞小民不知積蓄，一逢歉歲，率致流移。夫興儉化民，食時用禮，惟良有司是賴。”
康熙不但勤奮博學，而且謙遜虛心，向所有有學問、有專長的人學習，包括儒家大師、科技專家、外國傳教士等，都能向他們不恥下問、認真請教，並得到許多教益、獲得大量知識，從而學貫古今，兼通中西，成爲一位百科全書式的學者。《康熙幾暇格物編》一書便是他的心得之作。
康熙虛懷若谷，認真學習;甚至還親自演算，一絲不苟。西人張誠在給自己國家的報告中也說：“每朝4時至內廷侍上，直到日沒時還不準歸寓。每日午前2時間及午後2時間，在帝側講歐幾里德幾何學或物理學及天文學等，並曆法炮術的實地演習的說明，甚至有時忘記用膳……”
康熙還能向國內許多有學問的人請教，使自己的學問更精更深，特別是在自然科學方面更有造詣。他還接受數學家陳厚耀、梅文鼎等人的建議，編纂了一本集當時數學之大成的百科全書《數理精蘊》53卷。加上《曆象考成》42卷、《律呂正義》5卷，合稱《律歷淵源》共100卷，於1723年出版。
一個普通的讀書人，尚且難以達到如此勤學謙虛;更何況他還是高高在上、擁有天下、日理萬機的皇帝!真是難能可貴，值得我們學習啊!連皇帝都能懂得如此虛心請教、鑽研學問，我們難道不更應該做到這樣嗎?
