沈括是北宋時期一位卓越的人才，他在科學、技術、文學、藝術、歷史和考古等方面都取得了巨大的成就。作爲一位出身於官宦家庭的人，沈括在早年跟隨父親四處遊歷，積累了豐富的見識。後來，他入仕爲官，最終成爲了王安石變法的得力助手，並且在繁忙的政務之餘，仍然不斷髮揮着他的奇思妙想。
在氣象學方面，沈括主張使用實際測驗來制定氣歷。他親自測驗晝夜星月的位置變化長達5年之久，並且取得了可靠的實驗數據，這爲後來的《十二氣歷》的制定奠定了基礎。在地質學方面，他通過對古植物化石的觀察，推斷出古代的自然環境，並且首次將歷史上沿用的石漆、石脂水、火油和猛火油等名稱統一命名爲“石油”。
此外，他還親自動手做實驗，用石油製成了墨錠。在數學方面，他創立了“隙積術”和“會圓術”。在醫學方面，他記錄了多種有效的方藥，並且撰寫了多部醫學著作，糾正了《神農本草》中的錯誤。在物理學方面，他記錄了指南針的原理和多種製作方法，並且發現了地磁偏角的存在，比澳洲早了四百多年。在音樂聲學方面，他發現了共鳴現象，並且認爲二十八調中，只要有音相同的就能應和。
公元1075年，沈括奉命出使遼國。憑藉機智和果敢，他婉拒了遼人要北宋割地的貪婪要求。在歸京途中，他仔細觀察了遼國的地理形勢、山川道路和風俗人情，並默記於心。回國後，他憑藉着自己的記憶，繪製出了《熙寧使虜圖鈔》，並送存朝廷。他希望有一天能夠出兵北伐，統一全國。後來，他又主持編寫了《天下州縣圖》。他花費了13年的心血，完成了這一套國家地圖集。其中最大的一幅總圖，在比例尺、方位和精確度等方面，都超越了前人的成果，達到了相當高的水平。
