宋元时期，火药的配方已经脱离了初始阶段，各种药物成分有了比较合理的定量配比，并且在军事上得到实际应用，火药和火器制造开始成为军事手工业的一个重要部门。
古代火攻，起初多用油脂草艾之类，到两宋时期，火攻器械有了巨大的发展。火药武器的大量使用，推动了火药的研究和配方的改进。除炼丹家外，更有许多军事方面的专门人士加入了研究者的行列。曾公亮等在1040?1044年编著的《武经总要》中，记录了3个火药方子。
宋元时期的许多史笈都有关于火炮的记载，其形制各不相同。北宋末年，在抗金战争中发明了“霹雳炮”“震天雷”等杀伤力较大的火炮。这些火炮，不管是中小型或巨型，不管是纸制、陶制或铁制，看来都还不是用火药放射的火炮，估计多半还是用埋藏、放置，或用抛石机投射引爆的地雷、炸药包、炸弹一类火器。
特别值得一提的是管形火器的出现。1132年，陈规守德安时用“长竹竿火枪二十余条”；李曾伯也提到火枪??“如火箭则九十五只，火枪则止有一百五筒”。
1259年，寿春府“造突火枪，以巨竹为筒，内安子窠，如烧放，焰绝，然后子窠发出，如炮声，远闻百五十余步”。到元代已经出现铜铸火铳，称“铜将军”。中国历史博物馆珍藏的元至顺三年（1332年）铜火铳是已发现的世界上最古老的铜炮。这些都是以火药为推动力的新式火器，枪筒已由竹制发展到铜制，更为坚固耐用。
用抛石机发射的火炮，由于木杆摇晃，准确度较差。而管形火器由于枪管子对子弹的约束力，造就了一个较为稳定的管内弹道，这也大大增加了管外弹道的稳定性，从而使射击的准确性大为提高。所以管形火器的出现在兵器发展史上是一个重大的突破。它为近代枪炮的不断发展奠定了初步基础。
