在天文學方面，首先是利瑪竇介紹了有關日月蝕的原理，七曜與地球體積的比較、西方所測知的恒星以及天文儀器的制造等，他還著有《渾蓋通憲圖說》、《經天該》和《乾坤體義》等（多為李之藻筆述）。1605年，利瑪竇在對我國情況有所了解之後，向羅馬教會獻策，請派天文學者來中國從事歷法改革這件大事，以便進壹步開展他們的傳教工作。此後，來中國的果然有不少是懂天文的耶穌會士。
明代歷法，壹直使用大統歷（實即元代的授時歷）和回回歷，因時間已久，誤差大。萬歷三十八年十壹月（1610年12月）的壹次日蝕，欽天監又未測準，於是有人提出組織翻譯，介紹西法。當時雖然已有改歷要求，但未實現。崇禎二年五月（1629年6月），欽天監所報日蝕再壹次失驗，而徐光啟用西法預測日蝕卻相當準確。這樣，徐光啟才被委任主持修改歷法工作。徐光啟聘請龍華民（1559?1654年，意大利人，1597年來華）等耶穌會士編譯天文學書籍，其工作成果體現在《崇禎歷書》的完成上。《崇禎歷書》完成後，由於守舊派的反對和明室的衰亡，新歷法實際上並沒有實行。
西方數學的傳入主要有歐幾裏得幾何學、算術筆算法、對數和三角學等。利瑪竇口譯、徐光啟筆述的《幾何原本》，是傳教士來中國翻譯的第壹部科學著作，底本用的是利瑪竇的老師、德國數學家克拉維斯的註解本，全書***15卷。利瑪竇譯完前6卷時，認為已達到他們用數學來籠絡人心的目的，因此沒有答應徐光啟希望全部譯完的要求。關於耶穌會士講授科學的用意，這裏又壹次做了很好的回答。雖然如此，《幾何原本》傳入後，對我國數學界產生了壹定影響。介紹西方筆算的著作《同文算指》，是由利瑪竇和李之藻合作編譯的，對我國算術的發展有較大影響，清代學者很重視該書內容並加以改進，筆算的應用遂即日漸普遍起來。此外，還有《圓容較義》和《測量法義》等，前者是壹部比較圖形關系的幾何學，後者是關於陸地測量方面的著作。
至於計算工具，傳入我國的主要有耐普爾的算籌和伽利略的比例規。
世界地圖是利瑪竇進入我國傳教時傳入的。他從澳門到肇慶後，就根據繪有五大洲的西文世界地圖制成壹幅較原圖還大、用漢文註釋的世界地圖，該圖由嶺南西按察司副使王泮刊印，贈送要人。該圖以後在南昌、南京和北京又重繪和修訂過多次，經刻版或上石的至少有8種，形狀或為壹橢圓形圖，或分東西兩半球圖。其中以1602年刊行的《坤輿萬國全圖》最為完善。為了迎合中國人的心理，在這幅橢圓形的世界地圖中，特意把南北美洲繪在亞洲的東面，這樣中國的位置就在地圖中部了。利瑪竇精於數理，在我國已註意 各地經緯度的測量。他測得北京、南京、杭州、廣州、西安等地的經緯度相當精確，因此能順利地編制新圖。他在改繪世界地圖時，把西方的經緯度制圖法，有關五大洲（亞細亞、歐羅巴、利未亞即非洲、南北亞墨利加、墨瓦蠟尼加指南極的地方）的知識，地球說和五帶（熱帶、南北溫帶、南北寒帶）的劃分等傳入中國。這在士大夫階層中引起很大的震動，但完全能接受的人不多。圖中譯名如亞洲、歐洲、大西洋、地中海、羅馬、古巴、加拿大以及地球、南北極、南北極圈和赤道等壹直沿用至今。
西方光學知識的傳入是從湯若望《遠鏡說》開始的。書中介紹了望遠鏡的用法、制法和原理。對於光在水中的折射現象、光經凸透鏡以放大物像等都有解釋。