在中國乃至世界歷史上，道家和科學的緊密聯繫就是一個引人注目的現象。著名科學家李約瑟曾說：“真正奠定中國古代科學和科學思想傳統的是道家……道家思想乃是中國科學和技術的根本”。道家對我國社會各個時代的政治經濟、學術思想、思維方式、道德觀念、醫學科技等都有著重要的影響。
物質是由分子組成，分子是保持原物質一切化學性質能夠獨立存在的最小微粒。分子是由原子組成，原子是由原子核和圍繞其運動的電子組成，而原子核又是由質子和中子組成。
物體由分子組成的最初證據來自化學，而分子論到了近代十九世紀才成為一門新型的科學。但在兩千年前的道家就曾提出物體可分割至細微的原始科學觀點。《莊子》曰：“一尺之棰，日取其半，萬世不竭”。
從辯證唯物主義的觀點來看，物質是可以無限分割的。質子和中子雖小，但仍可分成介子、變子、超子、光子等。雖然當今的科學水平還無法搞清它們的結構，但它仍然可以分割下去。
根據物理學家最新提出的“宇宙大爆炸”學說理論，直到最後還應有無限小的“虛子”，而陰性的虛子卻是無窮無盡。
宇宙大爆炸的重要理論根據類似老子提出的：“道生一，一生二，二生三，三生萬物。”及“道者，無也。”而我們的宇宙就是從“虛無”中誕生。
1982年，在英國劍橋大學召開的宇宙起源學術會議上有學者提到：宇宙創生於無的可能性是非常有趣的，應該進一步加以研究。中國兩千年前提出“無極生太極”和“有生於無”的觀點竟和今天科學研究的理論相吻合，這不能說不是一個奇蹟。
無極是宇宙生成之前的狀況，太極是有了宇宙之後的情景。《河上公章句》曰：“無形者謂道，道無形，故不可名也。始者道本也，土氣佈化，出於虛無，為天地本始也”。《道德真經注》云：“凡有皆於無，故未形無名之時，則為萬物之始”。《太極道訣》講：“太極之先，本為無極，鴻蒙一氣，混然不分，故無極為太極之母。”《道德經》第四十一章說：“天下之物生於有，有生於無。”
近年來科學界逐漸承認宇宙的起源新解釋與中國道家提出的“無中生有”學說不謀而合，美國紐約城市大學理論物理教授米奇奧卡庫在他的著作中利用道家的觀點闡述了宇宙的起源。
“大爆炸”學說認為：宇宙是150億至200億年前從一個極小的點爆炸形成的。為了說明這個理論，科學家融合了二十世紀最偉大的兩種物理學理論～～相對論和量子理論，同時還創立了量子宇宙學，提出了“超級宇宙學”的概念。它的主要內容成分即是“無”，就是宇宙生成前是沒有時間、沒有空間、沒有質量和能量的“虛”物狀態。
湯川秀樹是日本著名的物理學家，一九四九年在對亞原子粒子理論的研究中榮獲了諾貝爾物理學大獎。特別是他提出的核力理論，正確地預言了介子的存在，而他就是受了中國老莊道家學派影響而獲成功。
美國科學家，著名的原子彈之父奧本海默曾說：“我們的發展，不過是（中國）古代哲學的例證、促進和精確化而已”。
在人類對於客觀世界的早期認識中，科學與哲學是彼此不分的。他們的認識對象都是自然界，都是為了揭示自然界的本來面貌。近一個世紀以來，尤其是物理學的發展出現了一個特殊的令人醒目的現象，那就是許多科學家特別是取得了重要成果的大科學家，都從哲理中找到了解決自然科學難題的鑰匙和武器。
恩格斯說：“不管自然科學採取什麼樣的態度，他們還是得受哲學的支配。”著名理論物理學家，量子力學的創始人之一海森堡說：“自從十六、十七世紀以來，與科學基本概念密切聯繫的哲學概念的發展，已成為自然科學巨大發展的前驅。”
宇宙是多維無限的，萬物都在螺旋運動中生生滅滅，參差錯落，無窮無盡。能量即不能消滅，也不能創生，它只是由一種形式轉變為另一種形式。這就是當今物理學中提到的“能量守恆”和“物質不滅”。
莊子曰：“人之生，氣之聚也。聚則為生，散則為死”。莊子在《至樂》篇中又曰：“然察其始而本無生，非徒無生也，而本無形。非徒無形也，而本無氣。雜乎芒芴之間，變而有氣，氣變而有形，形變而有生。今又變而之死。是相與為春秋冬夏四時行也。”
人生在宇宙之內，死還在宇宙之間。人死後屍體歸大地及塵埃物質，而物質又在運動，重新組成了人類賴以生存的世界。人世間的生生死死，循環往復，依莊子看來不過是一年四季的輪迴更換。莊子在這裏不僅表達了道家博大的樂觀唯物主義態度，而且還道出了早期樸素的“物質不滅”科學道理。
魏伯陽《周易參同契》云：“河上咤女，靈而最神，得火則飛，不見埃塵。鬼隱龍匿，莫知所存，將欲制之，黃芽為根。” 以外丹語言，“河上咤女”為汞，“黃芽”即硫磺。魏伯陽在文章中說：汞像少女一樣活潑神秘，它遇火則飛，不留痕跡，但如加上硫磺即可制止汞飛。
《周易參同契》又曰：“胡粉投入火中，色壞還為鉛”。“胡粉”是鉛的化合物，經加熱可變成氧化鉛，再加熱就變成紅色的四氧化鉛，如持續加熱，就會變成金屬鉛。
《周易參同契》是中國歷史上現存最早的一部煉丹著作，它為中國古代化學的發展奠定了十分重要的理論基礎。
繼魏伯陽之後，道教徒葛洪在煉丹中通過觀察又發現了硫化汞加熱後發生的化合變化。他將丹砂加以鍛燒，其中硫化汞中所含的硫就變成了二氧化硫而游離出水銀，如再將水銀和硫黃化合，便轉化成黑色的硫化汞。如果放置在密閉的容器中適當調節溫度，又可升華成赤色的晶體硫化汞。
魏伯陽與葛洪在公元四世紀之前就發現了某些藥物的化合和分解現象，這在世界化學及製藥史上可以說是鼻祖與先河。
馮友蘭曾說：“道教有征服自然的科學精神，凡是對中國科技史有興趣的人，都可以在道士們的著作中找到許多資料。”
道教徒在大量的煉丹實踐中，還觀察到食醋與其它物質的許多化學反應，並在有關煉丹術的著作中，詳細地記載了食醋對某些有色金屬及礦物的氧化、溶解、還原、置換等過程和現象，另外還在世界上最早發現了醋與鹼的相互作用。
火藥是我國四大發明之一，是道家在煉丹時無意之間產生的意外產品。道士們為了能煉出長生不老的靈丹妙藥，將各種礦物、藥物放在老君爐中熬煉，在一次巨響的爆炸聲中，火藥就此發現誕生。
道家經典《真元妙道要略》一書中有火藥性質的最初記載，而唐代所著的《鉛汞甲庚至寶集成》中關於“伏火礬法”的描述，則是世界最早火藥實驗的詳細記錄。據2003年科學考察證實，我國四川省綿陽江油市的老君山不但是中國火藥的發明地，而且還是中國歷史上規模最大的火藥原料開採地。
據英國的李約瑟博士在《中國科學技術史》一書中介紹，我們今天在醫藥上使用的激素藥物荷爾蒙，也是由中國的道士最早發明。
北宋時期道士們在無數次的煉丹實驗中，從人體小便中提取出一種叫“秋石”的結晶物藥品，可用來治療中年吐血等疾病。而這種結晶藥，也就是今天我們稱為“荷爾蒙”的一種激素。但令人驚奇的是幾百年前道士們在提煉“秋石”的一些過程及所必須要加的“皂素”，竟與當今所生產“荷爾蒙”的工藝與方法大致相同。
宋末元初的黃道婆在我國早已家喻戶曉，然而卻很少有人知道她是個道姑。黃道婆由於天資聰慧，早在童年時代就學會了紡紗、織布。在她總結了一生的經驗之後，終於在老年時發明了世界上第一架用腳踏操作的新型紡車。
改造後的紡車，不但將原傳統的一錠一線變為三綻三線提高了生產效率，而且也大大減輕了勞動強度。另外她還積極推廣“錯紗配色、綜線挈花”等先進工藝，為我國早期紡織業的生產起到了巨大的推動作用。
為緬懷她對紡織方面的卓越貢獻，在她去世後當地人為她建造了“先棉祠”，並將她奉為棉神、棉仙。在1980年11月我國發行的紀念四位中國古代科學家的郵票中，其中一位就是黃道婆。
道教創造了火藥、豐富了醫學、發展了經濟，為文明時代立下了赫赫功績，使人類社會的文明發展又邁向了一個新的高度。
“陰陽”是所有事物的兩種屬性，這就是說自然界的一切事物無不包含對立的陰陽兩個方面。
魏伯陽曰：“物無陰陽，違天背元。”陰陽不但相互對立、相互制約，同時又是相互聯繫、相互依存、相互作用、相互轉化。在陰陽概念中，任何事物不但都具有相互對立的兩個方面，而且在任何一個方面之中，又有相對的另一個方面，道教標誌太極圖中的陽中有陰，陰中有陽就很代表的指出了這個問題。老子曰：“萬物負陰而抱陽。”
1898年，英國科學家舒斯特在陰陽哲學思想的啟發下提出了一個大膽的預言：他認為電荷既有正負之分，磁體有陰陽兩極、物質為什麼不可能有正反兩類呢？1928年，英國科學家狄拉克創建了相對論量子力學，他用嚴格的理論描述了電子性能的方程式，並提出：在自然界中極可能存在有一種與電子質量相同，但電荷相反的基本粒子，即正電子。
1932年，卡爾安德森在研究宇宙射線的雲霧室裏終於觀測到了這種反粒子，從而證實了狄拉克的理論，為此狄拉克獲得了諾貝爾物理學獎。
在狄拉克理論的指引下，重要的發現層出不窮，1955年美國加利福尼亞大學的物理學家找到了反質子，第二年又發現了反中子，隨後又發現了反中微子、反介子、反超子等。
微觀世界裏有正反粒子一一對應，那麼在宏觀世界裏正反物質也應對等存在。根據道家太極及宇宙起源於大爆炸理論揭示：宇宙中的物質和反物質的數量也應該是一樣多的。
諾貝爾獎獲得者，美籍華人丁肇中教授預言：“與許多物理學家們所相信的相反，我們不能排除這種可能性，即在宇宙的某個地方存在著源於‘大爆炸’的反物質……其中的某些區域可能是反物質區域”。
為此，由丁肇中領導，包括美國、中國、瑞士和俄羅斯等國科學家聯合組成的探測空間反物質和暗物質的磁譜儀計劃應運而生。1998年6月3日，在美國發現號航天飛機上，搭載著由中國科學家主要參與研製的“阿爾法磁譜儀”，從肯尼迪航天中心順利發射升空，從此便揭開了探索宇宙反物質及暗物質重大科學實驗的序幕。
科學實驗表明，當一定的能量轉變成粒子時，必然會有正反兩種質量的守恆。《道德經》曰：“反者，道之動。”老子在這裏指出一切事存著正反兩方向的運動，正向運動可以視為前進，而反向運動則是另一種形式的運動。在茫茫的宇宙中存在有正物質世界，必然也會存在反物質世界，就像有陰必有陽。宇宙不是雜亂無章的，它是有科學而精密的組織結構和一定的運動規律的。
現代天文學的“黑洞”和“白洞”就是道家提出的陰陽法則在宇宙中的體現。
陰陽學說屬於我國古代的哲學體系，同時也是道家思想的主要內容，它代表了中國古代文化各個方面的世界觀和方法論，是一種科學性極強的辨證唯物主義及各門學科的理論基礎。《陰陽應象大論》曰：“陰陽者，天地之道也，萬物之綱紀”。
玻爾是以東方哲學為背景的西方科學家，他在1927年受道教中太極圖和陰陽哲學的影響提出了著名的“互補原理”。化學諾貝爾獎獲得者普里高津說：“玻爾對他的互補概念和中國的陰陽概念間的接近深有體會，以致他把陰陽作為他的標誌。”
道教教義主張“觀天之道，執天之行。”要求信徒在修煉時須與天地造化同途，故道教中的很多宮觀都設有“觀星台”、“棂星門”等看天象的建築。而觀天象除目視之外，還要有許多天文儀器。
南朝道士陶弘景在總結了一定經驗後，曾對前人所發明的觀星儀做了大量改進。據記載，經他改造後的渾天儀“高三尺之許，地居中央，天轉而地不動，二十八宿度數，七曜行道昏明，中星見伏，早晚以機轉之悉與天相會。云此修道所須，非但史官家用。不欲因流水作自然漏刻，使十二時輪轉循環，不須守望。”由此可見，此“渾天儀”在當時已達到了相當高的技術水準。
隋唐道士李淳風還曾製造過新型“渾天黃道銅儀”，同時著有“法象誌”七卷論述前代渾天儀得失之差並提出改進之法，較好地解決了實際需要。
李淳風雖是道士，但也可稱得上是一個古代偉大的發明家。在他所寫的《乙巳占》一書中，除很詳細地介紹了用雞毛編成的風向器而製造的木質相風鳥外，他還在世界上最早給風力定級。而他編寫的《麟德曆》，曾在當時社會上施行了64年之久。
另外李淳風還與他人共同注釋了《周髀算經》、《九章算術》等十部算經，為我國古代天文學、氣象學、曆法算等都做出過巨大的貢獻。
道教觀星象除為自身修煉及宗教事務之外，更主要的還為編制曆法用以安排農業生產。而南朝道士陶弘景編撰的五卷《帝王年曆》在當時頗有創見，為指導我國古代農業生產起了很大的作用。
另外唐代道士傅仁均還編著過《戊寅元曆》一書，而此書在以後成為了我國官曆創定朔法的開端。
道教對中國和世界科學文化的發展起到了重大的影響和推動作用，並留下了燦爛輝煌的文化遺產，正是道家文化的興衰千百年來暗暗支配著中華民族的歷史命運。李約瑟博士說：“在中國文化技術中，哪裏萌發了科學，哪裏就可以尋覓到道家的足跡。”
道家最強調事物的整體性、協調性，它和以“分析”為重要認識方法的近代科學研究之間存在著巨大的差異。隨著現代科學技術的不斷發展，單純採用分析的方法去認識世界已明顯地感到不足。恩格斯批評這種方法是：“只見樹木，不見森林”。
宇宙是一個有機統一的整體，任何一個系統都包含著宇宙整體的信息。從顯性和潛性狀態來看，各系統既是獨立的，但又相互關聯，任何子系統都與宇宙大系統相通，都離不開宇宙這一母根。
“道可道，非常道。名可名，非常名。”道是宇宙，道是宇宙的運動，道是全宇宙發展的法則，道是人類社會運動中所有的規律。《淮南子》曰：“夫道者，覆天載地廓四方柝八極。”道同現代科技和哲學的研究成果遙相呼應，上下吻合，這在人類文明的發展中具有無與倫比的深遠意義。
道家思想與華夏古老文化渾然交融而又獨具風骨，她不僅包容了中國諸家思想的精華，而且融彙了東西方異質文化中最優秀的思想。
卡普拉曾講：“在偉大的諸傳統中據我看，道家提供了最深刻並且最完善的生態智慧”。李約瑟博士說：“中國傳統科學思想的複合體，可能會在科學發展的最終狀態中發揮大於人們所承認的作用。”
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