在16世纪和17世纪上半叶，几乎所有的学科都发生了重大变革，特别是天文学和力学的伟大成就为新的自然科学打下了牢固的基础。所有这一切科学上的突破，很快就和技术发明融合在一起，成为第一次工业革命的序曲。
16世纪、17世纪科学上的重大进步，其意义还远不止于此。它对神学的冲击所造成的后果，对产业的兴起更是不可缺少的一步。包括经济结构在内的新社会结构的产生，必然引起旧社会的阵痛。中世纪末期，在社会大变革的前夜，宗教与科学展开了激烈斗争。只有科学胜利了，才会解放人们的思想，才会有大量的发明、大量的技术应用、大量的新事物，才会产生一个新时代。对此，“慈善”的教会比市民们更清楚。布鲁诺被烧死了，哥白尼的著作被禁止，年迈的伽利略受到教会的审判。然而，“科学家”们所发现的科学思想还是不胫而走，并最终冲破了神学对人们的长期束缚。
现代社会的发展已经把科学与技术紧密地联系在一起了，以至于除了少数领域外，纯粹的科学与纯粹的技术反而使人感到陌生。其实，这种情况的出现仅有几十年的历史。在漫长的人类历史中，科学与技术之间一直存在一条鸿沟。当希腊文化风靡世界时，学者们常把技术才能看作是神的赐予而放弃了，他们所研究的是纯粹的科学。古罗马人注重现实，他们用精湛的技术构造巨型建筑，来表现他们的力量，但并没有给后人留下值得称道的科学。
这种分裂是伴随着体力劳动与脑力劳动的分工而形成的，没有这次分工，这两种劳动就不可能造成有形的分裂。当体力劳动受到鄙视时，技术发明、应用科学通向理论科学的道路便堵塞了，并被贬为“雕虫小技”而不能入流。
当脑力劳动受到鄙视时，科学也就衰落了。尽管如此，人类的勤劳还是艰难地弥合着这种社会造成的分裂。真正动员起人类的智慧来填平这道鸿沟的是培根。
培根认为，当时的学术传统由于和实践失去接触，所以是很贫乏的。同时，工匠的传统也因为许多东西没有被记载下来而减弱了科学上的力量。
1620年，他发表了《新工具论》，从认识论的角度阐明了实验科学的意义。他认为感觉是靠得住的，是一切知识的源泉。科学应该是实验的科学，是用理性方法去整理感性材料。他第一个完备地制定了认识的归纳法。他指出，在认识过程中必须从因果关系、从分析个别事物和观察出发，任何可靠的理论都必须用大量的事实作根据。培根曾举过这样一个例子来说明科学的方法问题：他说，我们不应像蚂蚁，只会收集；也不可像蜘蛛，只从自己肚子抽丝；而应像蜜蜂，既采集又整理，从而酿出甜美的蜂蜜。
培根的学说对当时的英国产生了深远的影响。这也是英国在此后很长时间里技术方面领先于欧洲的一个原因。培根的《新工具论》成为当时的经典著作。
在培根思想的影响下，17世纪上半叶，工匠传统与学者传统在英国逐渐结合起来。这种结合在1660年达到了高潮。
这个时期，英国科学家研究的范围扩大了。他们把欧洲大陆上发展起来的科学理论广泛应用于工艺过程，无数的技术发明相继出现，科学已经日益进入生产领域，英国就要起飞了。
科学的发展在很大程度上使人们摆脱了神学的束缚，人类的创造性强烈地焕发出来。同时，由于培根哲学的兴起，科学与技术开始对话，人类从农业社会中走出来的技术条件日趋成熟。但仅有这些还不够。一种新型的社会生产结构的出现还必须伴随着社会制度的变革。资本主义制度的确立便是工业兴起的首要的社会条件。
资本主义生产方式是随着其原始积累而发展起来的。资本主义的原始积累不仅为资本主义发展提供充足的劳动力，广阔的国内、国外市场，而且直接提供了雄厚的资金，从而也加速了大工业在欧洲的出现。
15世纪末与16世纪的地理大发现打开了西方的眼界，扩大了它的市场，从此也开始了近代史上的殖民征服。这伙殖民主义者从殖民地掠夺了大量的金银财富。葡萄牙在1493—1600年间从非洲抢掠了27600公斤黄金。西班牙殖民主义者则用印第安人的尸骨换取巨大的财富。从1521年到1544年，西班牙平均每年从南美洲运回黄金2900公斤，白银30700公斤。1545—1560年，平均每年运回黄金5500公斤，白银24600公斤。从16世纪到19世纪，西班牙从中美洲、南美洲掠走的黄金达250万公斤、白银达1亿公斤。
16世纪的英国，更是一个典型的海盗国家。他们在英吉利海峡和大西洋广阔的海域里，肆无忌惮地劫掠葡萄牙人的商船和西班牙的“白银舰队”。
在1578—1580年的几年时间内，这些海盗就获得了价值40万英镑的白银和5箱黄金（每箱一英尺半长），以及大量的珠宝。伊丽莎白女王也从中获利。
在她统治的时代，英国海盗带回国的赃物就达1200万英镑。
通过掠夺式的海外贸易，商业资本获得了惊人的利润。英国的东印度公司在1600年成立时的股金为6873英镑，1617年增加到1620040英镑，到了1708年就达到了316.3万英镑，并且同时还从印度勒索了600多亿贡物。在1757—1812年间，东印度公司仅从印度榨取的利润收入就高达1亿英镑以上。在整个18世纪，英国的对外贸易额增长了6倍，成为当时世界上头号贸易大国。
殖民主义者通过各种方式的海外掠夺，使大量财富源源不断地流入欧洲。在16世纪的近百年内，欧洲的黄金量由550吨猛增到1192吨，白银从7000吨增加到21400吨。如此巨大的财富为资本主义生产方式的确立和大工业的兴起提供了雄厚的资金。
资本主义的工业生产不仅需要大量的货币积累，而且需要充足的劳动力资源，并且这些劳动力还必须是脱离了封建关系的羁绊，有人身自由但同时又没有任何生产资料的无产者。资本原始积累的过程也是这样一批劳动者出现的过程。它是用血与火的文字载入人类编年史的。其中最有代表性的是英国的圈地运动。
圈地运动在英国持续了几个世纪。1700—1760年间，国会通过了208项圈地法令，圈占土地31万英亩。1761—1801年又通过了2000个法令，圈占土地达138万英亩。17世纪末，英国全部耕地的1/2还掌握在农民自己手里，1685年还有自耕农16—18万户。到18世纪末，自耕农几乎不存在了。1750年后农村中完全破产和半破产的农民已达300万人。
这些被一下抛出正常生活轨道的人无法立即适应新的环境，社会上充满了乞丐和流浪者。英国资产阶级利用立法将这批无家可归的劳动者赶到现代工场中去，迫使他们习惯于工场生产所需的纪律。于是，近代工人阶级诞生了。
圈地运动不仅为工业资本创造出一大批雇佣劳动者，同时还开发了资本的国内市场。从前，封建社会的小农的生活消费品是在自己家庭范围内生产出来的，现在，由于丧失了一切生产资料，这些生活消费品只能通过市场去购买。过去劳动者在家庭中生产纱、麻布、粗毛织品等，现在这些东西都成了工场手工业的产品，成为商品。国内市场逐渐扩大了。但仅有这一点还不够，资本的发展还需要更广阔的海外市场。
地理大发现最直接的后果是大西洋航线的开辟。这条航线引起了一次重大的商业变革，使商业具有了新的规模、新的产品、新的习惯，并带来了巨额的商业利润和带动了金融业的发展。过去的东西方贸易主要是欧洲人到东方搜集奇珍异宝，现在则是欧洲资本以其等价交换的方式开始取代超经济的强制。工业兴起的条件更加成熟。
工业发展需要资金，技术，需要各种政治条件和广大的市场，同时还需要完善的生产组织。工业生产的组织形式是随着生产力的发展而发展的，且已在数百年的发展中几易其貌了。生产组织的这种带有变革性的发展是机器大工业兴起前在组织上的准备。
工场手工业出现是这一准备过程中最重要的阶段。它把许多从事不同工作的工匠集中到一个工场中来，扩大了生产规模。这些工人听命于一个资本家的指挥，产品的整个生产过程被分解成一系列的工序。过去，一个工人要从事多种多样的操作工序，现在这些工序被不同的人分担了。每个工人只从事生产过程中一种特定的简单的工作。这样，工人们就不需要象过去那样掌握整个产品生产的全部技能了。这种分工有助于工人提高技艺，同时也使工人成为附属于手工工场的零件。但劳动生产率大大地提高了。
由于细致的分工，每个工人只操作一两件工具，这就使工人有更多的精力来改进工具，从而发明了大量的专门工具、凿具和锤具等。例如单在旧伯明翰就生产出500多种不同的锤，每种锤只适合于一个特殊的生产过程。
工场手工业使生产规模扩大了，那么，怎样才能使生产过程的每一个环节都紧紧地连在一起呢，怎样才能使不同岗位的工人配合得恰到好处呢？这就需要严密的组织和有效的管理。一位西班牙旅行家皮罗·秦弗尔曾描述过当时威尼斯兵工厂的生产状况。在他的笔下，这个兵工厂的生产是被组织得井然有序的。“一进大门，在海道的两侧各有一条大路，军工厂就把厂房设在两侧的大路上。厂房的窗户都开着。一艘武装舰船由驳船拖着沿海道进来。
人们从窗口向它递送物品，当舰船到达陆地尽头时，所需要的人员连同补充的桨手都上船了，该船也被完全装备起来了。他们用这种方法在3点到9点之间6小时内装备了十艘全副武装的舰船。”这是一幅非常生动的工场手工业时代的生产图景，工人们分门别类，每个人都有自己的工作，每个人都是整个生产过程中的一个组成部分。这是一条用工人的双手组成的流水作业线只要轰鸣的机器生产替手工操作，大工业生产便可以进行了。
