中國歷史上的第一本百科全書《夢溪筆談》 ，連英國科學史人也評價《夢溪筆談》為“中國五千年科學史上的座標”。後人稱為“中國科學史上里程碑”。但是沈括一生並不是只寫了《夢溪筆談》這麼一本書，從青少年時期開始沈括就將他一生積累的寶貴經驗奇聞異事和筆記寫成的許多著作，列如《圩田五說》、《萬春圩圖記》、《渾儀議》、《浮漏議》、《景表議》、《營陣法》、《守令圖》等不同方面的不同作品，都是對沈括個人才華和富有科學頭腦的最好證明。
宋仁宗天聖九年（公元1031年），沈括在浙江錢塘一個官僚家庭出生。祖父曾任北宋大理寺丞，父親沈周則再福建泉州、河南開封、浙江江寧做過地方官。外祖父一家也是書香門第，沈括的母親許氏，也是一位才華出眾的大家閨秀。他出生在這樣一個家庭，意味著沈括會比尋常百姓接受到更好的教育。沈括本人勤奮聰穎，對待學習十分認真，所以到了十四歲的時候就已經讀完了家中藏書。早年曾參與王安石變法運動，官至翰林學士，王安石變法失敗之後，受到牽連被貶為西北的延州知州。抵禦西夏守衛邊境的時候，又因為永樂城之戰慘敗而被朝廷責罰，貶為均州（湖北丹江口市）團練副使，政治生涯宣告結束。晚年歸隱，移居潤州（今江蘇鎮江），隱居夢溪園，專心從事科學研究和寫作，完成筆記體著作《夢溪筆談》。書中涵蓋了天文、數學、地理、物理、醫學等多學科的知識及研究成果。
在他的《夢溪筆談》中提出各種各樣的問題，比如：天文學，他的書中就提出月亮本身是不會發光的，而是借用太陽光的反射照耀出來的。還有月亮的圓缺，也是運行的軌跡和太陽光照射的方位不同而產生的陰影。在當時古人看來是不可思議的，推翻古人的認知。在比如：在地質勘探學中，他發現了石油，有一次在家中讀書，讀到“高奴縣有黑水，可燃。”當時他就對這點表示疑問，並且有了一探究竟的心思。後來有機會之後，他專門到了中國西北地區高奴縣進行實地考察。發現當地人用一種褐色液體點燈，把用過油煙掃下來做成了“油煙墨”。 這種褐色液體來源高奴縣一條河水邊，褐色液體混著砂石清水夾縫中流出。當地人將它叫做“黑水”、“石脂”，用它燒火做飯，點燈和取暖。他研究出來這種褐色液體來自地下，像從石頭中生出來一樣，地下的油，他取名石油，他預言：此物後必大行於世。果然，當今社會已經離不開這種地下能源了，如今這種基礎的能源被世界上所有領域廣泛應用了。可以說沈括是中國歷史上，甚至可以說是世界歷史上第一個發現石油的人。
他還發現指南針所指出的方位並不是正南方，而是略偏於東，這在今天的物理學中叫作“磁偏角”，這比哥倫布的發現早了四百年。他還發現我國古代發明的司南(中國古代辨別方向用儀器)使用起來很不方便，就提出了四種簡便的方法：水浮法、指甲旋定法、碗唇旋定法、縷懸法，其中以縷懸法最為適用於在海里行船，就是將做針用細絲懸吊起來指示方向。為將來的大航海時代奠定了基礎。
早年他隨父親居住在福建泉州時，就聽說江西鉛山縣有泉水是苦的，當地村民將苦泉放在鍋中煎熬，苦泉水蒸發完後，鍋中就得到了黃燦燦的銅的結晶體。後來他來到當地，親眼見證了當地人用苦泉熬銅的情景，並將此事記錄到《夢溪筆談》之中，為後人尋找銅礦提供難得歷史文獻和資料。沈括還非常重視醫術和各類藥草的知識，整理了前人的成果，還指出了古代藥典中的失誤、錯誤的地方，對中國中醫做出了特殊貢獻。
做為北宋的使者，在完成任務後，他還冒險深入遼國、西夏境內，把山川險易，道路曲直，繪成《熙寧使虜圖抄》獻給朝廷，作為抵禦遼國和西夏的參考。後來，沈括每到一個地方，他都堅持精準測繪，堅持了十二年，完成了當時最準確的一本全國地圖《天下郡國圖》，獻給朝廷，為當時的社會提供了準確的地理地貌和人類生產經濟活動的重要依據。
但是沈括的一生中還有一件事情，值得後人們所詬病，那就是歷史上著名的烏臺詩案。（烏臺指的是御史臺，漢代時御史臺附近山上有很多烏鴉，又稱御史臺為烏臺，也戲稱御史大夫都是烏鴉嘴。北宋神宗年間蘇軾因為反對王安石的新法，並在自己的詩文中表露了不滿。所以在神宗的默許下，蘇軾被抓進烏臺，每天被逼交代他以前寫的詩的由來和詞句中典故的出處。）正是因為沈括提供信息，才使得新黨中李定、舒亶、何正臣、李宜等人誣告蘇軾對皇上不敬，最終使得蘇軾被流放黃州。沈括這樣做的，倒不是與蘇軾有仇，但此事絕對是因他而起，純粹是政治立場不同
（沈括是新黨）。沈括一共娶了兩任妻子，第二任妻子還是個出了名的悍婦，這個女人經常對沈括拳腳相加，自從沈括娶了這女人回家，他的精神和身體遭受雙重的折磨，後來，張氏暴病而亡，別人家裡死了妻子，大家都要來勸主人家不要太傷心，沈括死了妻子大家卻都上門來給他道賀，所有人都替沈括高興，他終於熬出頭了。
不管怎麼說，沈括的一生還是為中國古代科技做出巨大卓越貢獻的，他一生所著的許多著作一直保存到現在，特別是他的《夢溪筆談》，不僅是他本人的勞動結晶，也是其他勞動者的勞動結晶。更是讓他名垂青史，被人銘記。
