历史上，明朝是中国各朝代中将科技水平发展到了巅峰了朝代，但后期跟西方的火器的发展历程对比，差距越来越大，到清朝时期，火器技术更是停滞不前，以至于被西方列强用火炮破开了国门。
科技的发展不能只局限于科技史本身，还需要其他学科的辅佐，但明朝的文化体系更为看中的是妙笔生花的文章，最后导致热武器的发展停滞不前。从明朝的热武器发展史来看，早期的枪炮最合适的是步兵作战和攻克城池的或者防御作用，在野战中对方草原和沙漠起兵效果不大。
因此，早起火器的精准性、持久性和发射速率的差距无法弥补它在杀伤力方面带来的优势。
明朝火器作战优势和缺陷
明朝火器的运用最早在洪都之战时，此时的火器在杀伤方面差强人意，更多的只是用来惊吓陈友谅的部队。
《明实录》也有过明确记载：“上追及虏于回曲津，命安远伯柳升以神机锐当先，锐声震数十里，每矢洞贯二人复中伴马皆立毙，虏佈慑策马走。”
从以上记载可以看出，明朝前期的火器只是利用火光和声响来骚扰和恐吓敌人，说到战场杀伤那是可有可无。到了明朝中后期，明军基本就不和女真、蒙古等游牧民族出城战斗。
攻城方必须用密集阵型才能攻城，所以此刻的明军火器不用瞄准，一打一个准。明后期不出城战斗，是因为当时明军骑兵势弱，只有火器部队占有优势。但蒙古和女真骑兵为了提高骑兵的冲击力，会散开阵型，在对方非密集阵型冲锋的情况下，热兵器的准确性太差，远距离无法命中敌人，近距离的发生频率又不如弓箭来的有用。所以明军在后期的野战中，火器没有发挥出什么优势。
明代火器生产的瓶颈
明朝后期军事失败很许多的原因，但重度依赖火器的明军却因为火器的准度差、质量差和发射频率差这三个问题，是造成军事失利的主要原因。
准度差
准度差是因为枪管不够光滑，枪管的光滑度对准确度的影响极大，在没有炸膛的情况下，枪管的光滑程度决定了弹丸发射的最初速度。
质量差
质量差不光是没有优秀的钢材，还跟钻孔方式有着极大的关系。工匠是用皮条拉动枪管转动，下部钻头保持不动，如此反复转动成型，而钻孔的大小，内壁的匀称与否都要看钻孔时操作人员的手感。如果工匠的手感不好，就会造成枪管的口径、枪管壁厚不一样，导致火器射击精度不高，极易炸膛。
发射频率低
枪管生产方式导致的口径不一，导致无法批量生产压缩好的火药块。所以不一样的口径，就得生产不一样的火药，这就造成无法直接填装，无法提高发射频率。
西方如何解决火器发展的瓶颈？
西方解决火器瓶颈，是建立物理学和数学基础上的车床体系。16世纪后期，英国已经采用铸造整体炮身的技术，并计算出火炮各部与口径的尺寸比例表；1638年伽利略发表了《两门新科学的对话》，提供了枪炮改进和弹道技术的理论依据，此时炮手已经使用射表和测量仰角进行设计。
车床体系的建立，提高了火器质量、射击频率和火器的准确度，这些技术是明朝古代手工铸造枪管无法做到的。
通过对比中西方火器可以看出彼此之间的差距，但明朝的火器也并非那么不堪。明朝的火器设计理念到现在还有可取之处，例如七星铳，被认为是现代旋转极强的雏形；崇祯八年发明的自生火铳，已经摆了天气对火器的影响，这些也是明朝军事科技的一种进步。
明朝科技理论发展停滞不前的原因
明朝深受技术传承和封建思想的束缚，更多的是在吸收前人的经验，自身没有进一步的提高，也就被曾经落后的欧洲超越。
而明朝后期封建体制也是阻碍科技发展的原因，在这样的体制下，没有什么基础理论作为支撑，不管什么发明创造都十分的困难。
明朝实行的是科举制，那时候的读书人是为了出仕而读书，不会有人为了将知识应用在基础实践而抛弃大好的仕途，更没有那个已经功成名就的人将学识应用在底层的生产实践上，那些科举失败的人只会去选择做东席或西先生。
国家没有大力提倡理论和实践，再加上个人的思想顽固不化等原因，都是军事科技落后的原因。当时明末输入历算法《测天漫说》所记录的“椭圆”，在同时期的西方已经是被普及的知识，而明朝却作为高深的知识收藏起来。
又如，宋应星的《天工开物》，这仅是一部记载当时生产经验的书却被奉为经典。另外的，士农工商阶层的鄙视链，士大夫看不起工匠，工匠鄙视商人，而工匠和工匠之间的技术敝帚自珍、相互猜忌等等，都在阻碍科学理论发展和传播。
在同一时期的西方，科学技术一直在突飞猛进。1543年，哥白尼让世人从神学的桎梏中解脱出来，开创了科学革命的开端，人类从此进入了科学实验时代。欧洲文艺复兴的新文化运动和思想解放运动为科学的发展扫清了障碍，近代自然科学登上舞台。
三大定律建立后，西方经典物理理论框架得以从上到下完整建立起来，而中国此刻已经被远远的甩在后头。
另外的，人文、科研和劳动必须要协同发展，才能让科学的步伐迈的更大。明朝后期虽然在人文发明的发展不错，阳明心学的出现是儒家对现实思考的结晶，推动了思想领域的进步；下层劳动者发挥了极大的创造力。
但可惜，却没有人文和生产相连的载体，而这正是文化知识的神圣性造成的，这种神圣性是圣人对下层劳动者的不屑。明代知识分子对下层劳动者的态度，阻碍人文、科研和劳动者的协同发展，也是造成科学技术落后的主要原因之一。
孔子对樊迟都说：“人哉，樊须也！上好礼，则民莫敢不敬，上好义，则民莫敢不服，上好信，则民莫敢不用情。夫如是，则四方之民褓负其子而至矣，焉用稼？
圣人的思想影响着知识分子的思想，在这样的思想下，怎么可能产生人文、科研和劳动的载体？
综上所述，中国明朝末期火器发展的停止，有技术、体制和教育方面的原因，但文化的神圣感却是阻碍科学技术发展路上最大的一座山。
