道、气和阴阳五行
如果说西方科学思想的主旋律是元素、原子和自然法思想，那么，中国科学思想的主旋律则是道、气和阴阳五行说。这种学说起源很早，大约形成于春秋战国时代。其中的“道”是第一个重要概念，它是由人走的道路引申出来的。人走的道路之“道”被引申为自然规律，是由春秋初期的管仲首开其端的。他说：“得天之道，其事若自然；失天之道，虽立不安。”（《管子·形势》）他所谓的“天”即自然界；所谓的“天之道”，则有自然规律之意。春秋末年，《老子》继承了这种思想，如说“道法自然”（《老子》二十五章）。但他还把“道”作为宇宙本体和产生天地万物的根源，如说：“有物混成，先天地生。……可以为天下母。吾不知其名，字之曰道。”这个“道”是怎样混成的？老子说：“道之为物，惟恍惟惚。惚兮恍兮，其中有象；恍兮惚兮，其中有物；窈兮冥兮，其中有精，其精甚真，其中有信。”（《老子》二十一章）这话含糊不清，如对“精”就没有明确规定。到战国中期，宋钘解释说：“精也者，气之精者也。”（《管子·内业》）他不仅把“精”解释为物质性的“气”，而且还认为精气是生成天地万物的本原。如说：“凡物之精，此（比）则为生，下生五谷，上为列星，流于天地间谓之鬼神，藏于胸中谓之圣人，是故名气。”（同上）从此开始，老子“道”的本体意义就由“气”来表示，而“道”一般则指自然规律。《易传》就把天地万物变化的规律称之为“道”，如《系辞上》说：“一阴一阳之谓道。”这就把阴阳的对立统一看成自然规律了。如果说“气”是主旋律的第二个重要概念，那“阴阳”则是主旋律的第三个重要概念。“气”分“阴阳”，“阴阳”的对立统一则推动着天地万物的变化。《易传·系辞下》所谓的“阴阳合德而刚柔有体”，是指阴阳矛盾的统一；《坤》卦《文言》所谓的“阴疑阳必战”，则指阴阳矛盾的斗争。阴阳既斗争又统一，由此而推动着事物的发展变化。在中国科学思想的主旋律中，“五行”则是第四个重要概念。《尚书·洪范》所谓的金、木、水、火、土就是“五行”。西周末年，史伯说：“土与金木水火杂以成百物。”（《国语·郑语》）大约在春秋时期，五行生说就产生了。战国后期，阴阳家邹衍把阴阳与五行结合起来，提出了“阴阳主运”“五德转移”的学说，以此比附王朝之兴替带有浓厚的神秘主义色彩。西汉董仲舒沿着这条思路，以道、气和阴阳五行说为思想框架，建立了一条天人感应的神学目的论，曾阻碍了我国科学技术的发展。但许多自然科学家则把道、气和阴阳五行说作为科学思想的主旋律，极大地影响了我国古代科学技术的发展。这主要表现在以下四个方面：
一是道、气和阴阳五行说促进了天文学和地理学的发展。在天文学方面，东汉张衡的天地万物生成论就是以道、气和阴阳五行说为主旋律的。他把天地万物的生成看成是一个自然演化的过程，共分为三个阶段：第一阶段叫“溟滓”，是“道之根”，即自然界的开始；第二个阶段叫“庞鸿”，是“道之干”，即自然界的奠基；第三阶段叫“天元”，是“道之实”，即自然界的形成。在这个阶段里，“元气剖判，刚柔始分，清浊异位，天成于外，地定于内。天体于阳，故圆以动；地体于阴，故平以静。动以行施，静以合化，堙郁搆精，时育庶类。斯谓天元，盖乃道之实也。在天成象，在地成形。”（《灵宪》）这都表明，张衡以道、气和阴阳五行说为理论基础，阐发了天地万物的生成过程。不仅如此，他还以道、气和阴阳五行说为主旋律探讨了宇宙结构的模式和天体运动的规律，集浑天说之大成。在地理学方面，北魏郦道元则以道、气和阴阳五行说注《水经》，对我国水文地理知识进行大综合。在郦道元看来，“天人济济”“品物群生”都是“元气流布”“阴阳”变化的产物。
二是道、气和阴阳五行说促进了农学和手工业生产技术的发展。《齐民要术》《陈旉农书》《王祯农书》和《天工开物》等农学和手工业生产技术名著，都是以道、气和阴阳五行说为主旋律的。《齐民要术·种谷》说：“顺天时，量地利，则用力少而成功多；任情返道，劳而无获。”这里的“道”，是指“天时”和“地利”的自然规律。《陈旉农书》所谓的“道”，是指“阴阳消长”和“五运六气”等自然变化的规律。《王祯农书》把这称之为“用天之道”，在他看来，“气”是天地的始原，万物由“气”而生，一切变化都离不开“气”。而“气”分“阴阳”，“阴阳”的消长则是万物变化的根源。《天工开物》则强调“形气水火之道”，在宋应星看来，“形气水火”是形体上的区分，其实质都是“气”。所以，“形气水火”之道实质上是气一元论。他还把“五行”的水火二气与阴阳联系起来，认为水火是气的两种不同形态，而阴阳则是气的两种不同的性质。原始的“气”与水火的相互转化，就是“大阴大阳旋天迟速之义也”。阴阳的对立统一，就引起了事物的运动变化。
三是道、气和阴阳五行说促进了炼丹术的发展。东汉后期，魏伯阳的《周易参同契》标志着我国炼丹思想体系的形成，其主旋律也是道、气和阴阳五行说。他把物质性的“精气”作为天地万物变化的本原，如说：“乾刚坤柔，配合相包；阳禀阴气，雄雌相须；须以造化，精气乃舒。”《周易参同契·中篇》天地的一切“造化”，都是“精气”抒发的结果。魏伯阳也认为，气分阴阳，阴阳是对立的统一。到了晋代，葛洪又以道、气和阴阳五行说发展了魏伯阳的炼丹思想。
四是道、气和阴阳五行说促进了医药学的发展。《黄帝内经》标志着中国医学思想体系的形成，其主旋律就是道、气和阴阳五行说。“气”是不断流动着的物质实体，是天地万物及其变化的本原，是构成人体和维持生命活动的基础。“气”分“阴阳”，而“阴阳”的对立统一既是天地万物变化的普遍规律，又是人体结构和生命活动的根本法则。所以，《黄帝内经》常用阴阳的对立统一来分析病理和指导医疗实践。在医药学方面，明代李时珍的《本草纲目》也是以道、气和阴阳五行说为主旋律，完成了我国本草学知识的大综合。他的医药学思想是以“气”为基石的。在他看来，金石草木、飞禽走兽等一切药物都是“气化”所生，“气”是一切变化的总根源。