我国现存的第一部记载火药配方的书，约成书于八九世纪。书中说“以硫磺、雄黄合硝，并密烧之”，会发生“焰起，烧手面及火尽屋舍”的现象。这里的“密”应该是蜂蜜的“蜜”。蜜加热能变成炭。硫磺、硝石与炭混合，这便是火药的配方。
火药的发明是人们长期从事炼丹、制药实践的结果，至今已有一千多年的历史。炼丹术起源很早，《战国策》中已有方士向荆王献不死之药的相关记载。汉武帝也妄想“长生久视”，向民间广求灵丹妙药，招纳方士，并亲自炼丹。从此，炼丹的风气开始盛行。历代都出现炼丹方士，也就是所谓的炼丹家。炼丹家的目的是寻找长生不老之药，这样的目的是不可能实现的。炼丹术流行了一千多年，最后还是徒劳无功。但是，
炼丹术所采用的一些具体方法还是有可取之处的，它是化学的雏形。炼丹术中很重要的一种技术就是“火法炼丹”。它与火药的发明有直接关系。所谓“火法炼丹”大约是一种无水的加热方法。晋代葛洪在“抱朴子”中对火法有所记载，火法大致包括：煅（长时间高温加热）、炼（干燥物质的加热）、灸（局部烘烤）、熔（熔化）、抽（蒸馏）、飞（又叫升，就是升华）、伏（加热使物质变性）等步骤。这些方法都是最基本的化学方法，这也是炼丹术这种愚昧的行为能够产生发明的基础。炼丹家的虔诚和寻找长生不老之药的失败，使得炼丹家不得不反复实验和寻找新的方法。这就为火药的发明创造了条件。在发明火药之前，炼丹术已经找到了一些人造的化学药品，如硫化汞等。这可能是人类最早用化学合成法制成的产品吧。
炼丹用火，启示人们认识并发明火药。
火药发明之前，火攻是战争常用的一种进攻手段。那时在火攻中，用了一种叫做火箭的武器，它是在箭头上绑一些像油脂、松香、硫磺之类的易燃物质，点燃后用弓射出，用以破坏敌人的阵地。如果用火药代替一般可燃物，效果要好得多。火药发明之前，攻城守城常用一种投石机投掷石头和油脂火球，来消灭敌人。火药发明之后，利用抛石机抛掷火药包以代替石头和油脂火球。据宋代路镇的《九国志》记载，唐哀帝时（10世纪），郑王番率军攻打豫章（今江西南昌），“发机飞火”，烧毁这座城的龙沙门，这可能是用火药攻城的最早记载。
到了宋代，火药武器发展很快。据《宋史·兵志》记载：970年，兵部令史冯继升改进火攻法，这种方法是在箭杆前端缚火药筒，点燃后利用火药燃烧向后喷出的气体的反作用力把箭簇射出，这算世界上最早的喷射火器。1000年，士兵出身的神卫队长唐福向宋朝廷献出了他制作的火箭、火球、火蒺藜等火器。1002年，冀州团练使石普也制成了火箭、火球等火器，并做了演示。
火药兵器在战场上的出现，预示着军事史上将发生一系列重大的变革。由使用冷兵器阶段向使用火器阶段过渡。火药用作武器的最初形式，主要是利用火药的燃烧性质。《武经总要》中记录的早期火药兵器，还没有脱离传统火攻中纵火兵器的范围。随着火药和火药武器的发展，逐步过渡到利用火药的爆炸功能。硝酸钾、硫磺、木炭粉末混合而成的火药被作为黑火药或者褐色火药。这种混合物极易燃烧，而且烧起来相当猛烈。如果火药在密闭的容器中燃烧就会发生爆炸。火药燃烧时能产生大量的气体（氮气、二氧化碳）和热量。原来体积很小的固体火药，体积迅速膨胀，猛增至几千倍，这时容器就会爆炸，这就是火药的爆炸原理。利用火药燃烧和爆炸的原理可以制造各种各样的火器。
北宋时期使用的那些用途不同的火药兵器都是利用黑火药燃烧爆炸的原理制造的。蒺藜火球、毒药烟球是爆炸威力比较小的火器。到了北宋末年，爆炸威力比较大的火器像“霹雳炮”“震天雷”也都出现了。这类火器主要用于攻坚或守城。1126年，李纲守开封时，就是用霹雳炮击退了金兵的进攻。金与北宋的战争使火炮得到进一步改进，震天雷是一种铁火器，是铁壳类的爆炸性火器。元军攻打金的南京（今河南开封）时，金兵守城时就利用了这种武器。《金史》对震天雷有这样的描述：“火药发作，声如雷震，热力达半亩之上，人与牛皮皆碎并无迹，甲铁皆透。”
火器的发展有赖于火药的研发和生产。1044年，曾公亮主编的《武经总要》中记录了三个火药配方。唐代火药硫、硝的含量相同，是1∶1，宋代为1∶2，甚至接近1∶3。已与后世黑火药中硝占四分之三的配方相接近。火药中加入少量辅助性配料，是为了达到易燃、易爆、放毒和制造烟雾的效果。火药是在制造和使用过程中不断改进和发展的。
宋代由于战争不断，对火器的需求日益增长。宋神宗时，设置了军器监，统管全国的军器制造。军器监雇佣工人四万多人，监下分十大作坊，生产火药和火药武器各为一个作坊，并占有十分重要的地位。史书上记载了当时的生产规模：“同日出弩火药箭七千支，弓火药箭一万支，蒺藜炮三千支，皮火炮二万支。”这些都促进了火药和火药兵器的发展。
南宋时出现了管状火器，1132年，陈规发明了火枪。火枪是由长竹竿制成的，先把火药装在竹竿内，作战时点燃火药喷向敌军。陈规守安德时就用了“长竹竿火枪二十余条”。
1259年，寿春地区有人制成了突火枪。突火枪是用粗竹筒做的，这种管状火器与火枪不同的是，火枪只能喷射火焰烧人，而突火枪内装有“子巢”，火药点燃后产生强大的气体压力，把“子巢”喷射出去。“子巢”就是原始的子弹。突火枪开创了管状火器发射弹丸的先声。现代枪炮就是由管状火器逐步发展而来的。所以管状火器的发明是武器史上的又一大飞跃。
突火枪又被称为突火筒，可能因它由竹筒制造而得此名。《永乐大典》所引的《行军须知》一书中提到，在宋代守城时曾用过火筒，用以杀伤登上城头的敌人。到了元明之际，这种用竹筒制造的原始管状火器改用铜或铁，铸成大炮，称作“火铳”。1332年的铜火铳，是世界上现存最早的有铭文的管状火器。明代在作战火器方面，发明了多种“多发火箭”，如同时发射10支箭的“火弩流星箭”；发射32支箭的“一窝蜂”；最多可发射100支箭的“百虎齐奔箭”等。明燕王朱棣（即后来的明成祖）与建文帝战于白沟河，就曾使用了“一窝蜂”。这是世界上最早的多发齐射火箭，可以说是现代多管火箭炮的鼻祖。
尤其值得注意的是，当时水战中使用的一种叫“火龙出水”的火器。据《武备志》记载，这种火器可以在距离水面三四尺的高处飞行，远达两三里。这种火箭用竹木制成，在龙形的外壳上缚四支大“起火”，腹内藏数支小火箭，大“起火”点燃后推动箭体飞行，“如火龙出于水面”。火药燃尽后点燃腹内小火箭，从龙口射出。击中目标将使敌方“人船俱焚”。
这是世界上最早的二级火箭。另外，该书还记载了“神火飞鸦”等具有一定爆炸和燃烧性能的雏形飞弹。“神火飞鸦”用细竹篾绵纸扎糊成乌鸦形，内填火药，由四支火箭推进，它是世界上最早的多火药筒并联火箭，与今天的大型捆绑式运载火箭的工作原理类似。万户火箭的发展，使人产生了利用火箭的推力飞上天空的愿望。根据史书记载，十四世纪末，明朝的一位勇敢者万户坐在装有47个当时最大的火箭的椅子上，双手各持一个大风筝，试图借助火箭的推力和风筝的升力实现飞天的梦想。尽管这是一次失败的尝试，但万户被誉为利用火箭飞行的第一人。为了纪念万户，月球上的一座环行山以万户的名字命名。早在八九世纪时，和医药、炼丹术等知识一起，硝也被人由中国传到阿拉伯。当时的阿拉伯人称它为“中国雪”，而波斯人则称它为“中国盐”。他们仅知道用硝来治病、冶金和做玻璃。13世纪时，火药是由商人经印度传入阿拉伯世界的。希腊人通过翻译阿拉伯人的书籍才知道火药。火药武器是通过战争传到阿拉伯国家的，成吉思汗西征，蒙古军队使用了火药武器。1260年，元世祖的军队在与叙利亚作战中被击败，阿拉伯人缴获了大量火箭、毒火罐、火炮、震天雷等火药武器，从而掌握了火药武器的制造和使用。阿拉伯人与欧洲的一些国家进行了长期的战争，战争中阿拉伯人使用了火药武器，例如，阿拉伯人进攻西班牙的八沙城时就使用过火药武器。在与阿拉伯国家的战争中，欧洲人逐步掌握了制造火药和火药兵器的方法。
火药和火药武器传入欧洲，不仅对作战方法本身，而且对统治和奴役的关系起了变革性的影响。以前一直攻不破的贵族城堡的石墙抵挡不住市民的大炮，市民的子弹射穿了骑士的铠甲。贵族的统治跟身穿铠甲的贵族骑士同归于尽了。随着资本主义的发展，新的精锐的火炮在欧洲的工厂中被制造出来，装备着殖民者威力强大的舰队，这些殖民者扬帆远航，去征服新的殖民地。
