全书共二十讲，分为六大部分，具体包括：一、基本概念和理论。二、古人的自然观，即五至十讲的天人关系观念、宇宙演化思想、循环演化思想、自然化生观念、有机论宇宙观、自然感应观念、物质不灭思想、自然规律观念等。三、先秦诸子的技术观及自然资源保护思想，即十一至十五讲的内容。四、宋明理学的格物致知学说及明清时期的实学思潮，即十七、十八两讲。五、古人的逻辑思想及方法论思想，即十六、十九两讲。书中依据大量史料阐述了这五个方面的基本内容，分析了其历史意义。六、第二十讲，讨论了中国未能产生近代科学的主要原因。