此壹說法最早由英國漢學家李約瑟提出並為後來許多中國的歷史學家所繼承，普遍認為這四種發明對中國古代的政治、經濟、文化的發展產生了巨大的推動作用，且這些發明經由各種途徑傳至西方，對世界文明發展史也產生了很大的影響。
指南針
指南針是用以判別方位的壹種簡單儀器。前身是司南。主要組成部分是壹根裝在軸上可以自由轉動的磁針。磁針在地磁場作用下能保持在磁子午線的切線方向上。磁針的北極指向地理的南極，利用這壹性能可以辨別方向。常用於航海、大地測量、旅行及軍事等方面。指南針的N指北方，E指東方，W指西方，S指南方 。
中國是世界上公認發明指南針（Compass）的國家。指南針的發明是我國漢族勞動人民在長期的實踐中對物體磁性認識的結果。由於生產勞動，人們接觸了磁鐵礦，開始了對磁性質的了解。人們首先發現了磁石吸引鐵的性質，後來又發現了磁石的指向性。經過多方面的實驗和研究，終於發明了實用的指南針。最早的指南針是用天然磁體做成的，這說明中國漢族勞動人民很早就發現了天然磁鐵及其吸鐵性。據古書記載，遠在春秋戰國時期，由於正處在奴隸制社會向封建社會過渡的大變革時期，生產力有了很大的發展，特別是農業生產更是興盛發達，因而促使了采礦業、冶煉業的發展。在長期的生產實踐中，人們從鐵礦石中認識了磁石。最早的指南針是司南。
造紙術
造紙術是中國四大發明之壹，人類文明史上的壹項傑出的發明創造。中國是世界上最早養蠶織絲的國家。漢族勞動人民以上等蠶繭抽絲織綢，剩下的惡繭、病繭等則用漂絮法制取絲綿。漂絮完畢，篾席上會遺留壹些殘絮。當漂絮的次數多了，篾席上的殘絮便積成壹層纖維薄片，經晾幹之後剝離下來，可用於書寫。這種漂絮的副產物數量不多，在古書上稱它為赫蹏或方絮。這表明了中國漢族造紙術的起源同絲絮有著淵源關系。
造紙術（也稱蔡侯紙）蔡倫改進。東漢和帝元興元年(公元105年)，蔡倫在總結前人制造絲織晶的經驗的基礎上，用樹皮、破漁網、破布、麻頭等作為原料，制造成了適合書寫的植物纖維紙，改進了造紙術，才使紙成為人們普遍使用的書寫材料。被稱為“蔡侯紙”。對紙的概念有個統壹認識。什麽樣的物品叫“紙”。
火藥
壹種黑色或棕色的炸藥，由硝酸鉀、木炭和硫磺機械混合而成，最初均制成粉末狀，以後壹般制成大小不同的顆粒狀，可供不同用途之需，在采用無煙火藥以前，壹直用作唯壹的軍用發射藥。
印刷術
雕版印刷：據載是北宋時期畢升發明了膠泥活字印刷術，被認為是世界上最早的活字印刷技術。但四大發明中的活字印刷術並非現代印刷術的前身，而據李約瑟所論北宋制的膠泥活字印刷術有許多劣勢的地方。
目前發現最早的雕版印刷成品是壹單頁版梵文撰寫的《陀羅尼經》，該經是印在亞麻紙上，於650年至670年間出版，且在1974年於西安附近的唐代陵墓出土。1966年，考古學家在韓國發現了壹本微型《陀羅尼佛經》，該經內含唐朝女皇武則天（約690年-705年）頒行的則天文字。學者斷定該經不早於704年，後來被珍藏在壹座建於751年統壹新羅時代的舍利塔裏。不過，已知最早壹般大小的印刷出版書籍，是唐代（618年-907年）間刊行的《金剛經》。該經長5.18米（17英尺），卷軸格式，可追溯到唐懿宗鹹通9年農歷4月15日（即868年）。學者李約瑟和錢存訓（Tsien Tsuen-hsuin）的記述表示金剛經的書法雕刻遠較較早印行的單頁版陀羅尼經更為先進，更為精巧。另外，兩個最古老的印刷農歷日期為877年和882年，它們是在當時佛教聖地敦煌被發現；
活字印刷：北宋科學家、政治家沈括曾在《夢溪筆談》中有壹篇文章叫《活板》，其中詳細介紹了活板印刷術的全過程，通俗易懂，非常詳細。在他寫於1088年的著作《夢溪筆談》中，將此發明歸於不知名的工匠畢升（990年-1051年）。隨著燒結陶土字符的使用，沈括描述畢升制作字形、撿字排列、印刷、並在印刷後拆解留待後來使用。畢升曾嘗試木制活字，但木制活字壹直要到元朝（1271年–1368年）王禎（活躍於1290年至1333年）的木模才趨完善。王禎亦將文字按照音韻組合置於有小隔間的轉輪排字盤以方便撿字。至於銅版活字要等到明朝（1368年-1644年）華燧（1439年至1513年）於1490年的印刷作品才趨完美
木活字：
元代，著名農學家與機械學家王禎發明了木活字，並創造出比較簡捷的適於漢字復雜特點的轉盤排字方法；後又發明了金屬活字，使活字印刷得到了改進。唐代的雕刻印本傳到日本，8世紀後期日本完成了木板《陀羅尼經》以後又傳到朝鮮、中東壹帶和東歐。15世紀，德國人學會了用合金鑄字，從此畢升首創的活字印刷在歐洲各地推廣開來。