3．农学
徐光启出身农家，自幼即对农事极为关心。他的家乡地处东南沿海，水灾和风灾频繁，这使他很早就对救灾救荒感兴趣，并且讲究排灌水利建设。步入仕途之后，又利用在家守制、赋闲等各种时间，在北京、天津和上海等地设置试验田，亲自进行各种农业技术实验。
徐光启一生关于农学方面的著作甚多，计有《农政全书》(大约完成于1525—1528年间，死后经陈子龙改编出版于1639年)、《甘薯疏》(1608)、《农遗杂疏》(1612，现传本已残)、《农书草稿》(又名《北耕录》)、《泰西水法》(与熊三拔共译，16l2)等等。徐光启对农书的著述与他对天文历法的著述相比，从卷帙来看，数量虽不那样多，但花费时间之长、用功之勤，实皆有过之而无不及。
其中，《农政全书》又堪称代表。此书是徐光启殁后，经陈子龙删改(大约删者十之三，增者十之二)后成书的。《农政全书》共分12门(农本、田制、农事、水利、农器、树艺、蚕桑、蚕桑广类、种植、收养、制造、荒政)，60卷，70余万言。书中大部分篇幅，是分类引录了古代的有关农事的文献和明朝当时的文献；徐光启自己撰写的文字大约有6万字。正如陈子龙所说，《农政全书》是“杂采众家”又“兼出独见”的著作，而时人对徐氏自著的文字评价甚高：“人间或一引先生独得之言，则皆令人拍案叫绝。”(刘献廷《广阳杂记》)
《农政全书》主要包括农政思想和农业技术两大方面，而农政思想约占全书一半以上的篇幅。徐光启的农政思想主要表现在以下几个方面：
(1)用垦荒和开发水利的方法来力图发展北方的农业生产。我国自魏晋以来，全国的政治中心常在北方而粮食的供给、农业的中心又常在南方，每年需耗资亿万来进行漕运，实现南粮北调。时至明末，漕运已成为政府财政较大的隐患之一。徐光启主张发展北方农业生产来解决这一问题(垦荒、水利、移民等)。与此同时，在《农政全书》中，徐光启也用了四卷的篇幅来讲述东南(尤指太湖)地区的水利、淤淀和湖垦。他还对棉花在东南地区的种植、推广进行了不少研究。
(2)备荒、救荒等荒政，是徐光启农政思想的又一重要内容。他提出了“预弭为上，有备为中，赈济为下”的以预防为主(即指“浚河筑堤、宽民力、祛民害”)的方针。
农业技术方面：
(1)破除了中国古代农学中的“唯风土论”思想。“风”指的气候条件，“土”指土壤等地理条件，“唯风土论”主张：作物宜于在某地种植与否，一切决定于风土，而且一经判定则永世不变。徐光启举出不少例证，说明通过试验可以使过去被判为不适宜的作物得到推广种植。徐光启的有风土论但不唯风土论的思想，推进了农业技术的发展。
(2)进一步提高了南方的旱作技术，例如种麦避水湿、与蚕豆轮作等增产技术。他还指出了棉、豆、油菜等旱作技术的改进意见，特别是对长江三角洲地区棉田耕作管理技术，提出了“精拣核(选种)、早下种、深根短干、稀稞肥壅”的十四字诀。
(3)推广甘薯种植，总结栽培经验。
(4)总结蝗虫虫灾的发生规律和治蝗的方法。
4．军事
徐光启幼年时期，其家乡一带屡遭倭寇蹂躏，因而从早年起即关心兵事。他在写给焦竑的一封信中说：“(光启)少尝感愤倭奴蹂践，梓里丘墟，因而诵读之暇稍习兵家言。时时窃念国势衰弱，十倍宋季，每为人言富强之术：富国必以本业，强国必以正兵。”(《徐光启集·复太史焦师座》)以农业为富国之本，以正兵为强国之本，徐光启正是基于这样的认识，一贯重视军事科学技术的研究。
早在刚刚被选考为翰林院庶吉士时，徐光启便在《拟上安边御虏疏》中提出了“设险阻、整车马、备器械、造将帅、练戎卒、严节制、信赏罚”，但他认为这些都不过是“世俗之常谈，国家之功令”。他这篇御敌疏的中心内容则是“于数者之中，更有两言焉。日求精，曰责实。……苟求其精，则远略巧心之士相于讲求，经岁而未尽；苟责其实，则忠公忧国之臣所为太息流涕者，十倍于贾谊而未已也”。“求精”和“责实”是徐光启军事思想的核心。
徐光启还大力宣扬管仲“八无敌”(材料、工艺、武器、选兵、军队的政教素质、练兵、情报、指挥)和晁错的“四预敌”(器械不利、选兵不当、将不知兵、君不择将”。做到“八无敌”即可无敌于天下，如果是“四预敌”则兵无不败。据此他提出了“极求真材以备用”。“极造实用器械以备中外守战”，“极行选练精兵以保全胜”，“极造都城万年台(炮台)以为永永无虞之计”，“极遣使臣监护朝鲜以联外势”(《徐光启集·辽左陷危已甚疏》)。这些办法和措施，都是“八无敌”、“四预敌”思想与“求精”、“责实”精神相结合的产物。
在上述这些办法和措施中，徐光启尤其注重对士兵的选练，他提出了“选需实选，练需实练”的主张。万历四十八年(1620)二月开始，徐光启受命在通州、昌平等地督练新军。在此期间他撰写了《选练百字诀》、《选练条格》、《练艺条格》、《束伍条格》、《形名条格》(列阵方法)、《火攻要略》(火炮要略)、《制火药法》等等。这些“条格”，实际上乃是徐光启撰写的各种条令和法典，也是我国近代较早的一批条令和法典。
《选练百字诀》和《选练条格》等等，体现了徐光启“实选”、“实练”的责实精神。
除此之外，徐光启还特别注重制器，非常关心武器的制造，尤其是火炮的制造。管状火器本是中国的发明创造，但时至明代末年。制造火器的技术已逐渐落后，由于边防的需要，急需引进火炮制造技术。为此，徐光启曾多方建议，不断上疏。徐光启还对火器在实践中的运用，对火器与城市防御，火器与攻城，火器与步、骑兵种的配合等各个方面部有所探求。徐光启可以称得上是中国军事技术史上提出火炮在战争中应用理论的第一个人。
徐光启出身农家，自幼即对农事极为关心。他的家乡地处东南沿海，水灾和风灾频繁，这使他很早就对救灾救荒感兴趣，并且讲究排灌水利建设。步入仕途之后，又利用在家守制、赋闲等各种时间，在北京、天津和上海等地设置试验田，亲自进行各种农业技术实验。
徐光启一生关于农学方面的著作甚多，计有《农政全书》(大约完成于1525—1528年间，死后经陈子龙改编出版于1639年)、《甘薯疏》(1608)、《农遗杂疏》(1612，现传本已残)、《农书草稿》(又名《北耕录》)、《泰西水法》(与熊三拔共译，16l2)等等。徐光启对农书的著述与他对天文历法的著述相比，从卷帙来看，数量虽不那样多，但花费时间之长、用功之勤，实皆有过之而无不及。
其中，《农政全书》又堪称代表。此书是徐光启殁后，经陈子龙删改(大约删者十之三，增者十之二)后成书的。《农政全书》共分12门(农本、田制、农事、水利、农器、树艺、蚕桑、蚕桑广类、种植、收养、制造、荒政)，60卷，70余万言。书中大部分篇幅，是分类引录了古代的有关农事的文献和明朝当时的文献；徐光启自己撰写的文字大约有6万字。正如陈子龙所说，《农政全书》是“杂采众家”又“兼出独见”的著作，而时人对徐氏自著的文字评价甚高：“人间或一引先生独得之言，则皆令人拍案叫绝。”(刘献廷《广阳杂记》)
《农政全书》主要包括农政思想和农业技术两大方面，而农政思想约占全书一半以上的篇幅。徐光启的农政思想主要表现在以下几个方面：
(1)用垦荒和开发水利的方法来力图发展北方的农业生产。我国自魏晋以来，全国的政治中心常在北方而粮食的供给、农业的中心又常在南方，每年需耗资亿万来进行漕运，实现南粮北调。时至明末，漕运已成为政府财政较大的隐患之一。徐光启主张发展北方农业生产来解决这一问题(垦荒、水利、移民等)。与此同时，在《农政全书》中，徐光启也用了四卷的篇幅来讲述东南(尤指太湖)地区的水利、淤淀和湖垦。他还对棉花在东南地区的种植、推广进行了不少研究。
(2)备荒、救荒等荒政，是徐光启农政思想的又一重要内容。他提出了“预弭为上，有备为中，赈济为下”的以预防为主(即指“浚河筑堤、宽民力、祛民害”)的方针。
农业技术方面：
(1)破除了中国古代农学中的“唯风土论”思想。“风”指的气候条件，“土”指土壤等地理条件，“唯风土论”主张：作物宜于在某地种植与否，一切决定于风土，而且一经判定则永世不变。徐光启举出不少例证，说明通过试验可以使过去被判为不适宜的作物得到推广种植。徐光启的有风土论但不唯风土论的思想，推进了农业技术的发展。
(2)进一步提高了南方的旱作技术，例如种麦避水湿、与蚕豆轮作等增产技术。他还指出了棉、豆、油菜等旱作技术的改进意见，特别是对长江三角洲地区棉田耕作管理技术，提出了“精拣核(选种)、早下种、深根短干、稀稞肥壅”的十四字诀。
(3)推广甘薯种植，总结栽培经验。
(4)总结蝗虫虫灾的发生规律和治蝗的方法。
4．军事
徐光启幼年时期，其家乡一带屡遭倭寇蹂躏，因而从早年起即关心兵事。他在写给焦竑的一封信中说：“(光启)少尝感愤倭奴蹂践，梓里丘墟，因而诵读之暇稍习兵家言。时时窃念国势衰弱，十倍宋季，每为人言富强之术：富国必以本业，强国必以正兵。”(《徐光启集·复太史焦师座》)以农业为富国之本，以正兵为强国之本，徐光启正是基于这样的认识，一贯重视军事科学技术的研究。
早在刚刚被选考为翰林院庶吉士时，徐光启便在《拟上安边御虏疏》中提出了“设险阻、整车马、备器械、造将帅、练戎卒、严节制、信赏罚”，但他认为这些都不过是“世俗之常谈，国家之功令”。他这篇御敌疏的中心内容则是“于数者之中，更有两言焉。日求精，曰责实。……苟求其精，则远略巧心之士相于讲求，经岁而未尽；苟责其实，则忠公忧国之臣所为太息流涕者，十倍于贾谊而未已也”。“求精”和“责实”是徐光启军事思想的核心。
徐光启还大力宣扬管仲“八无敌”(材料、工艺、武器、选兵、军队的政教素质、练兵、情报、指挥)和晁错的“四预敌”(器械不利、选兵不当、将不知兵、君不择将”。做到“八无敌”即可无敌于天下，如果是“四预敌”则兵无不败。据此他提出了“极求真材以备用”。“极造实用器械以备中外守战”，“极行选练精兵以保全胜”，“极造都城万年台(炮台)以为永永无虞之计”，“极遣使臣监护朝鲜以联外势”(《徐光启集·辽左陷危已甚疏》)。这些办法和措施，都是“八无敌”、“四预敌”思想与“求精”、“责实”精神相结合的产物。
在上述这些办法和措施中，徐光启尤其注重对士兵的选练，他提出了“选需实选，练需实练”的主张。万历四十八年(1620)二月开始，徐光启受命在通州、昌平等地督练新军。在此期间他撰写了《选练百字诀》、《选练条格》、《练艺条格》、《束伍条格》、《形名条格》(列阵方法)、《火攻要略》(火炮要略)、《制火药法》等等。这些“条格”，实际上乃是徐光启撰写的各种条令和法典，也是我国近代较早的一批条令和法典。
《选练百字诀》和《选练条格》等等，体现了徐光启“实选”、“实练”的责实精神。
除此之外，徐光启还特别注重制器，非常关心武器的制造，尤其是火炮的制造。管状火器本是中国的发明创造，但时至明代末年。制造火器的技术已逐渐落后，由于边防的需要，急需引进火炮制造技术。为此，徐光启曾多方建议，不断上疏。徐光启还对火器在实践中的运用，对火器与城市防御，火器与攻城，火器与步、骑兵种的配合等各个方面部有所探求。徐光启可以称得上是中国军事技术史上提出火炮在战争中应用理论的第一个人。