明代金属冶炼中已使用了当时世界上最先进的燃料——焦炭。方以智《物理小识》（1643年）记载说：“……煤则各处产之，臭者烧熔而闭之成石，再凿而入炉曰礁（焦），可五日不灭火，煎矿煮石，殊为省力。”这种新型燃料的发现和使用，是我国劳动人民在长期生产实践中的一个重要发现。
在鼓风器方面，明代亦有了重要的改进。根据北宋曾公亮《武经总要》和元王桢《农书》等记载看，宋元时期的风箱是利用箱盖板的开闭来鼓风的。明代的风箱是活塞式风箱。这种风箱结构巧妙，它是利用活塞和活门的装置来推动和压缩空气而鼓风的，在结构与功能上比箱盖板开闭式鼓风箱优越。
宋应星《天工开物》书影
我国焦炭和活塞式木风箱的出现比欧洲早一个世纪，标志着明代手工业生产技术达到的先进水平。
明代的金属加工工艺亦达到较高水平，今北京大钟寺所存明朝永乐年间铸造的华严钟，就是这时期金属加工技艺高超水平的代表作。
在《天工开物》中记录了明代许多工艺要求十分严格的金属加工技术，如浇铸铁锅、锤锻千斤铁锚等。铸铁锅之法是先塑内外两层模，内模塑成干燥后，“合釜（锅）形分寸于上，然后塑外层盖膜”，待外层盖模干燥后，可取“一勺约一釜之料（即铁水），倾注模底孔内，不俟冷定即揭开盖模，看视罅绽未周之处。此时釜身尚通红未黑，有不到处即浇少许于上补完，打湿草片按平，若无痕迹。”[21]当时用此法铸出的铁锅，最大的可煮米二石。明代的这种铸锅法至今仍沿用并略加改进，发展到用来铸造重达几十吨的钢件和铁件，应用十分广泛。锤锻制锚的方法是：“锤法先成四爪，依次逐节接身。其三百斤以内者，用径尺阔砧安顿炉旁，当其两端皆红，掀去炉炭，铁包木棍夹持上砧。若千斤内外者，则架木为棚，多人立其上共持铁链，两接锚身，其末皆带巨铁圈链套，提起捩转，咸力锤合。”[22]在锻制中，既须“逐节接身”，又要求锻接牢固，技术要求是很高的。永乐、宣德之际，郑和下西洋，其巨舶所用大铁锚能身历西洋行程数万里，可见其锤锻及锻接工艺之精妙。此外如锤炼针，用失蜡法铸造万斤以上的大钟、分段铸造仙佛像、精工冶铸的宣德炉、掐丝珐琅（俗名景泰蓝）器皿的制作等，都显示了明代高超的金属加工工艺。