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一、基础科学
1、天文学。 自奈良时代到德川时代，日本一直采用中国的阴历。从1669年开始日本虽然有了自己的贞享历、宝历历、宽政历及天保历，但这些都是阴历。1872年（明治5）明治政府决定废除阴历，采用欧美通行的阳历。旧历使用到明治5年12月2日为止，宣布1873年（明治6）1月1日（旧历明治5年12月3日）为新历的开始。接着出版了福泽喻吉的《改历辩》和黑田行元的《新历训蒙》，努力推广新历。德川时代的编历机关是京都的司天官——土御门家，明治维新时将它移到东京，改为星学局。1888年（明治21）东京天文台成立，负责编历和报时。当初东京天文台每天正午用炮报时，1912年（大正1）改用无线电报时。1888年兵部省海军部内设立水路局并附设观象台，它是日本最早使用先进仪器和技术的观象台（即今东京大学麻布天文台）。1877年（明治10）东京大学创立时，创设天文科，并于1878年（明治11）建立天象台。美国人保尔（H．M．Paul）是东京大学最早的天文学教授。寺尾寿是最早的日本人天文学教授，为建设日本近代天文学操劳一生。1882年成立日本气象学会，次年发行天气图，开始天气预报。1895年野至中夫妻在富士山顶观测气象。1899年（明治32）设立水泽纬度观察所，后来该所成为纬度变化国际中央局。1908年成立日本天文学会治？大正时代在天文学上取得成就的有：1902年平山信发现小行星，1886年北尾次郎发表《大气运动及台风的理论》，日俄战争后平山清次关于库页岛北纬50度日俄国境线的确定，1902年木村荣发现纬度变化的z项（1911年获帝国学士院恩赐奖）等。
2、数学。 1855年（安政2）成立的长崎海军传习所对移植西方数学起了很大的作用。这里以荷兰军官为教师，讲授航海术、炮术、测量学、数学等，数学方面已涉及微积分。此外，洋学教育机关“蕃书调所”也成为西方数学的教授场所。1862年（文久2年）这里设立数学科，由神田孝乎担任教授，教科书是福田理轩的《西算速知》和柳河春三的《洋算用法》。
明治初年，沼津兵学校是西方数学的教育中心。沼津兵学校在沼津城内，1868年（明治1年）创办，1872年关闭，五年来培养出来的数学人才约200名，其中如荒川重平、中川将行、真野肇等，在明治初年数学界中占有重要的地位。＇注1＇官立大学南校（前身是善书调所，1877年改为东京大学）也是数学教育的一大根据地，这里有许多外籍数数学教师。东京大学创立时，菊池大麓为教授，他为普及中等数学教育立下巨大的功绩。菊他的《初等几何教科书》（1888年）是整个明治大正时代最优秀的教科书。藤泽利喜太郎和菊池同为明治数学界的二大巨擎＇注2＇，他将保险学和统计学等的实用数学介绍到日本。藤泽的《算术教科书》（1896年）和《初等代数教科书》（1898年）被定为中等数学教育的教科书。随着西方数学的兴起，和算（日本数学）开始没落。1872年（明治5年）公布的学制，将大中小学的数学一律定为西方数学，给和算以巨大的打击，许多和算家被迫转业。
1877年（明治10年）创立东京数学会社，出版《东京数学会社杂志》。1887年（明治20年）中川将行等人创立反大学派的数学协会。进入20世纪，日本的近代数学才算真正确立，出现了许多优秀的论文，如中川挂吉的《双曲线几何学》（1901年）、吉江琢儿的《微分方程式研究》（1903年）等。1911年（明治44年），林鹤一创办了《东北数学杂志》，它后来成为国际性的数学杂志。1918年（大正7）远藤利贞出版了《增修日本数学史》。
3、化学。 1837年（天保8年）出版的化学书《舍密开宗》（宇田川容庵译著），最早将欧洲近代化学传到日本＇注3＇。后来又陆续出版了川本幸民的《兵家须读舍密真言》、桂川甫策的《重译化学通览》和上野彦马的《舍密局必携》等化学书。幕末的化学教育机关是藩书调所、西洋医学所和长崎精得馆。1868年（明治1年）成立大阪舍密（化学）局，聘请荷兰人哈拉塔马（Gratama 公元1831年—公元1888年）为该局教授，专门培养化学人才。1870年大阪舍密局改为大阪理学所，后又称为大阪开成学校。开成学校（大学）内设五所学校，其中有化学学校，从英国招聘阿特根逊（R．w．Atkinson，1881年回国）来日，教授普通化学、冶金学、分析实验等，学生有久原躬弦、高山甚太郎、高松丰吉等，他们都是日本化学创始期的重要人物。1870年京都创设舍密局，它是日本最早的工业试验所。1878年（明治11）成立日本化学学会，出版了《日本化学学会志》，刊登了许多优秀论文，如高山甚太郎的《日本制茶分析》、中泽岩太的《天和山炼铜化学》和吉田彦六郎的《漆的化学研究》等。
有关化学试验的研究机关中，历史最悠久的是东京卫生试验所，主要是检查和管理药品。1893年（明治26）设立东京农事试验场，专门研究农艺化学。1900年（明治33）建立的东京工业试验所，进行有关化学的试验和研究。
化学研究方面，有1908年池田菊苗发现的“味之素”（味精）；还有高峰让吉的“高淀粉酶”（1909）和铃木梅太郎的“维生素B”（1910）等，都是达到世界先进水平的研究成果。明治末期至大正时代的化学研究，获学士院奖的有：高峰让吉的《肾上腺素的发现》（1912）、真岛利行的《关于漆的主要成分研究》（1912）、让本满丸的《油脂研究》（1920）、田原良纯的《关于河脉毒素的研究》（1921）比奈泰彦的《汉药成分的化学研究》（1923）、铃木梅太郎的《副营养素研究》等。
4、物理学。 1872年（明治5年）出版了由泽渝吉的《训蒙穷理发蒙》三卷，它是有关天文、地理、物理学的启蒙书。后来又陆续出版了《穷理发蒙》（鱼住、宇喜多合编）、《穷理问答》（后藤达三）、《穷理余谈》（土屋政朝）、《穷理便解》（望月诚）等，这些都是有关物理学方面的启蒙书，对普及近代物理学起了很大作用。为了满足物理教育的需要。1872年出版了片山淳吉编的《官版物理阶梯》（全三卷），1888年出版了日英德法对译的《物理术语辞典》。
1877年（明治10年）东京大学创立时，招聘许多物理学教授来日讲课，其中美国俄亥俄大学教授明顿荷尔（Mendenhall，1841一1934）；对日本物理学的发展作出巨大贡献。还有英国人位因（Ewing1855—1935）和诺特（Knott，1856—1922）先后被东京大学聘为教授，为日本近代物理学奠定基础。山川健次郎是最早的日本人物理学教授和五位理学博士之一。当时东京大学物理学教研室是日本物理学研究中心。
至明治20年代，日本物理学进入自立时代，出现了田中正平的《纯正调管风琴研究》（1888）和长冈半太郎的《磁致伸缩现象研究》（1889）等科研成果。接着，世界水平的论文不断出现，日本物理学家的活动也频繁起来；明治后期，长冈半太郎的《原子模型研究》（1903）是日本理论物理学上最光辉的业绩。他的学生本多光太郎除研究地球物理学外，还进行了钢铁的物理研究和磁性研究，开拓了冶金物理学的新领域。c431917年发明了K．s磁钢。1916年（大正5年）他的《关于铁的研究》获学士院奖。此外，获学士院奖的还有寺田寅彦的《关于劳厄电影的实验方法及其说明的研究》（1917）、西川正治的《尖晶石的原子配置及受歪的物体的x光检查》（1917）、木下季吉的．《关于放射线的研究》（1923）等。在普及工作方面，中村清二及田九卓郎写了中等教育用的物理学教科书及参考书。京都大学水野敏之丞的电波研究也很有成绩，1896年（明治29年）第一次制作x光的发生装置，拍摄x光照像。1917年（大正6年）东京建立了理化学研究所，对工业的发展具有重大的意义。
5、博物学。 日本的博物学是指动物学、植物学和矿物学而言。日本近代博物学的发展是与德国人西博尔德（F．Von sdbld，1796—1866）的名字分不开的。1833年（文政6年）西博尔德作为荷兰医官到达长崎，一面行医一面从事日本动植物和地理学研究。在他的直接指导下，培养出一批日本博物学家，其中最著名的是伊藤圭介（1803…1901）。他是幕末与明治科学之间及本草学与近代植物学之间的桥梁。
1869年（明治2年）东京开成学校和东京医