汉代物质文明非常发达。汉代的事功精神,使得人们不仅关心天道的哲理、世道的治理和人道的伦理,而且关心各种实用技术。汉代发明了纸,西汉时期就有了麻质纤维纸,东汉的蔡伦改进了造纸术,大大加速了文化的传播。汉代完成了农具与兵器的铁器化,把中国推入了铁器时代。汉代用炒钢法冶炼熟铁的技术,欧洲直到18世纪中叶才开始出现,而球墨铸铁直到20世纪40年代才在世界其他地方发展起来。汉于一世纪前发明了舵,为航海技术上的伟大成就,早欧洲千余年。中国古代传统的医、农、天、算四大学科,都在汉代形成了自己独特的体系。医学方面有《神农本草经》和《伤寒杂病论》,农学方面有《汜胜之书》,在算学方面有《周髀算经》和《九章算术》。在天文方面,相继有四部历法,即太初历、三统历、四分历、乾象历,还有张衡的浑天仪。
有论者指出:“希腊罗马的不足使得汉成为当时世界上唯一的技术社会。如果一个汉代人想知道时间,他可以看沙漏或水漏(而希腊人基本上是没有时间观念的,其漏具少而简单),他用指南车可以知道确切的方向,如果愿意,他完全可以不用传统的木柴、草杆烧火,而使用煤、石油、天然气这些近代西方文明的能源,他使用的瓷器是世界上最精美的,他的日常用器是先进的铁器,坚硬而形状精巧。更重要的是,他能使用纸作为书写工具,而世界其他地方都还在使用羊皮纸等原始手段...一个汉人如果有病,他可以找官立或私人医生,如果想受教育,有官立或私人学校...汉代进行了几次全国性户口普查,并有完善的户口制度,一个人很易了解全社会的结构,如果有需要,他还可以翻开地理志,了解全国的行政建制和地理状况。相比之下,世界其它地方的大多数国家对自己的人民和土地只有个模糊的概念。因而,汉代人生活在文明社会的感觉在当时世界的其它地方是见不到的,只有近代欧洲才能产生这种意识,希腊人主要不是生活在现实世界中,他们的自负在精神上是有道理的,但他们的社会原始而且没有条理。”
汉元帝时,黄门令史游作《急就篇》,其辞曰:“汉地广大,无不容盛。万方来朝, 臣妾使令。边境无事, 中国安宁。百姓承德,阴阳和平。风雨时节,莫不滋荣。灾蝗不起,五谷孰成。贤圣并进, 博士先生。长乐无极老复丁。” 这不仅成为汉代最流行的启蒙识字课本,也是对那个疆域辽阔、军威远播、经济繁荣、社会稳定、人民有耻有格的帝国的颂歌。