《天工开物》作者宋应星（1587-1666），字长庚，江西省奉新县宋埠镇牌楼村人。明末清初科学家。他在田间、作坊实践到许多生产知识，鄙弃那些“知其味而忘其源”的“纨绔子弟”与“经士之家”，在担任江西分宜县教谕时写成了《天工开物》。他在《序》中描写这段情况时说：伤哉贫也！欲购奇考证，而乞洛下之资，欲招致同人，商略赝真，而缺陈思之馆。只得“炊灯具（备）草”，日夜写书，但“大业文人，弃掷案头，此书于功名进取毫不相关也”。
《天工开物》记载了明朝中叶以前中国古代的各项技术。全书分为上、中、下3篇18卷，并附有121幅插图，描绘了130多项生产技术和工具的名称、形状、工序，是一部百科全书式的著作，西方人称它为“中国17世纪的工艺百科全书”。作者在书中强调人类要和自然相协调，人力要与自然力相配合。
明代中期，由于生产水平不断的提高，社会分工逐步扩大，国内外市场的开拓，促使商品经济发展。
农业上，农作物的产量提高，高产地区由过去的“苏杭熟，天下足”，扩大到“湖广熟，天下足”。其次，普遍推广了经济作物的种植。棉花的种植，从南方推广到北方，河北、山西、山东、河南、陕西各省都已成为产棉区。南方棉花种植面积扩大，特别是江南的松江地区“官民军皂垦田凡二百万亩，大半植棉，当不止百万亩”。番薯和玉米等高产作物在江浙、福建等地种植。烟草、花生由国外传入我国，开始种植。太湖地区的蚕桑业、闽广地区的甘蔗、蓼蓝、漆和各种油料作物，产量都得到了提高。农业经济作物的种植和推广，一方面为家庭副业和手工业提供了原料市场，另一方面缩小了粮食的种植面积，扩大了商品化范围。在当时，湖州地区农民种桑喂蚕，苏州地区则丝织业发达，湖州的蚕丝被输送到苏州；湖广地区的稻米则被送往江浙一带；松江的棉纺业发达，山东、河南地区的棉花则被运往这里。蚕丝、棉花、粮食，都已变成了商品。
伴随棉织和丝织业的大发展，生产工具也在逐步改进。棉纺织业中出现了脚踏纺车和轧棉的搅车，产量是元朝时的几倍。民谣说：买不尽松江布，收不尽魏塘（在今浙江嘉善）纱。每年供应宫廷、官吏、军队的棉布达2000万匹。松江地区的棉布，已是“衣被天下”。棉纺织业已成了农家的主业，甚至城内也兴起纺织业。
手工业工匠由服徭役改为征银，促进了手工业的发展。在采矿业中，民矿迅速发展；制瓷业中，民窑逐渐代替了官窑。在明代中期景德镇的瓷窑，民窑有900座，占总窑数的九成。民营手工业的发展标志着商品经济的发展。
许多以某种行业著称的城市开始出现，江西景德镇以制瓷著称，铅山以造纸著称，广东佛山以冶铁著称，湖北汉口以商业著称。苏州的盛泽镇、震泽镇，嘉兴的濮院镇、王江泾镇，湖州的双林镇、菱湖镇，都以丝织业著称。手工业的发展也带动了城镇的发展，在盛泽镇，起初只有五六十户人家，后来发展到拥有5万人口的大镇。
手工业的发展促使商人数量增加，商人在各地设立会馆，组成各种商帮，从事农产品和手工业产品的买卖交易。在工商业发达的地区，有的商人收购大宗棉花、棉布、粮食、甘蔗、茶叶等，直接用于手工业，这种商业运行模式标志着商品经济的进一步发展。
江南地区，特别是苏、松、嘉、湖、杭地区商品经济的明显发展，为资本主义的萌芽创造了条件。在苏松地区，出现了资本主义生产关系的萌芽。
宋应星的祖先在元、明之际因避兵乱，迁居在奉新县。小时候宋应星和大哥宋应升一起在叔祖宋和庆开办的家塾中学诗文，读经史子书，接受封建正统教育。
16岁时，宋应星又考入本县县学为庠生，熟读十三经和历代史书、诸子百家。宋应星在哲学方面，最推崇的是张载的关学。此外，他对天文学、声学、农学和工艺制造之学都有很大的兴趣。他曾熟读李时珍的《本草纲目》一书，这对他后来写作《天工开物》很有启发。
宋应星青年时代的主要时间和精力，基本上都花在了科举的应试上。公元1615年，宋应星和哥哥到省城南昌参加乡试。参加这一年乡试的江西考生有一万多人，但中举的却只有109人，宋应星名列第三，宋应升名列第六。奉新县考生中只有宋应星兄弟二人中举，并且名列前茅，所以当时的人称他们为“奉新二宋”。
宋应星弟兄受到了乡试成功的鼓舞，当年秋天，他们前往京师参加第二年的会试，结果兄弟二人却名落孙山。
此后，宋应星弟兄又连续四次进京会试，均以失败告终。这时，宋应星已45岁，宋应升已54岁。他们宝贵的青壮年时间，就这样消磨在科举上面，多次的失败也使他们绝了科举之念。虽然宋应星很失意，但在这五次长途旅行中，他开阔了自己的眼界，扩充了社会见闻。沿途他们经过了江西、湖北、安徽、江苏、山东、河北等省，在田间、作坊从劳动群众那里调查到不少农业和手工业生产技术知识，为后来写作《天工开物》等书做足了准备。
在经历了几次科考失利后，宋应星认为埋头经书将使自己缺乏实际知识。于是，他转向实学，钻研与国计民生有切实关系的科学技术，开始了他一生中的重要转折——撰写《天工开物》。
为何取名《天工开物》？此书名取自《易·系辞》中“天工人其代之”及“开物成务”，宋应星解释说是“盖人巧造成异物也”。
《天工开物》中记录了许多研究成果，它的主要技术成就如下：
第一，在作物分类学上提出了一些新的方法和标准，且与今人之分类法十分接近。他把古代农业归纳成了乃粒、乃服、彰施、粹精、甘嗜、膏液、曲蘖7个大类，这在农书中是首创。该书还把水稻排到了五谷之首，稻下又分出水稻、旱稻，麦下又分出大麦、小麦，并指出荞麦非麦。
第二，在水稻栽培技术上，较早地阐明了秧龄和早穗的关系。书中首次记述了再生秧技术，以及冷浆田中以骨灰、石灰包秧根的技术。书中还最先记述了早稻在干旱条件下变异为旱稻的问题。
第三，在麦类栽培管理技术方面，最先指出了以砒霜拌豆麦种子以作防虫杀虫之法，最先指出了荞麦的吸肥性。
第四，在养蚕技术上，最先记述了利用“早雄配晚雌”的杂交优势来培育新品种的方法。并指出了家蚕“软化病”的传染性，指出“需急择而去之，勿使败群”的处理方法。
第五，在金属冶炼方面，记述了串联式炒炼法，较好地记述了明代灌钢工艺的发展，首次记述了今俗称为“焖钢”的箱式渗碳制钢工艺，最早记述了火法炼锌的操作方法。
第六，在金属加工方面，最早明确地记述了响铜的合金成分以及有关响器的成型工艺，以及铁锚锻造工艺、钢铁拉拔工艺和一种叫做生铁淋口的特殊化学热处理工艺，并且详述了金属复合材料技术的基本操作。