康熙自幼留心地学及制图学。他在这方面有丰富的知识和阅历，每到一处都作实地考察。当他行军至北部沙漠时，见其中有螺蚌壳，因悟此地上古时为泽国，“水退而雍沙”。
关于磁偏角，宋人沈括已有发现。但康熙比沈括更进一步指出各地偏角都有不同，且偏度大小亦不固定。他还指出，用指南针虽不能定正南，但可通过测量日影而定;因一天之内日至正南，影必最短。当然，用偏角校正磁针亦可定出正南。
康熙在地学方面的最大功业，是厘定并实施用西法在全国范围内进行大规模测绘工作，这是世界测绘史上的重大事件。1690年与沙皇俄国签订《尼布楚条约》之后，他想了解俄国使团来华所经路线;但打开西方地图一看，他发现关于亚洲及中国部分简略不详、标绘粗漏。于是他决定，用科学方法对中国版图进行一次实际测绘。
这时他已掌握实用几何学及大地测量学知识，在南北巡视时又实测过各地经纬度，积累了实际经验，有资格担任这次大规模测绘的决策者。1708—1716 年，他派出中西人士组成的测绘队伍分路至各地，以 641处作为测量网点在全国完成三角测量。1717 年各路测绘队齐集京师，再进行汇总。经康熙审定后，绘制成《皇舆全览图》及各省分图。这次科学测绘统一了长度单位，但发现子午线 1°的长度南北不同，证实了地球为扁球形。
像这样大规模的测绘，在欧洲从未做过，可谓空前壮举。其后很长一段时间，世界各国东方地图的绘制，大都以《皇舆全览图》为依据，只作微小修正，因而此图具有世界影响。
康熙在兵平定“三藩之乱”、统一祖国和防备北部边患的过程中，对火器技术相当注意。1674 年，他下令南怀仁“尽心竭力，绎思制炮妙法”，此后两年铸成大炮120门，皇帝亲率百官莅临京郊卢沟桥炮场观看演放。1680 年再铸造大炮320门于同地试炮，谕八旗炮手240名随去，“学习正对星斗之法”。康熙放下皇帝架子，再诣现场观看，旋于卢沟桥炮场对炮手给予赏赐，授南怀仁工部右侍郎衔。南怀仁因进呈《神威图说》，“谨备理论二十六，图解四十四。”从此清代正规军以此重型火器更新装备。
康熙更出己意，下令铸造他所设计的供骑兵使用的小型铜质野战炮及轻型三脚炮架(这是他在亲征准噶尔的战役中，总结实战经验后构思出来的实用火器)，传谕各骑兵练习使用。
康熙中期以后，战事较少，史称盛世，火器技术仅用作娱乐表演。皇帝这时在宫内外亲自点燃复杂的烟火，与民同欢，大概也是康熙自己设计出的。据张诚记载，1690 年 1 月 12 日夜，在畅春园看到由皇上点燃第一支火箭，飞出后引燃另一架烟火，这架烟火中又飞出第二支火箭;再触发第二架烟火，射出第三支火箭。几架烟火犹如机器，连环发射，顿时空中光焰耀目，犹如流星点点，使西洋人赞叹不已。
康熙还是一位农学专家。他曾在北京丰泽园(今中南海)内辟出几亩水田，亲自种稻。有一次，他在田内发现有一颗稻子提前两个月早熟，且茎杆高大，遂留种。待次年种下，仍是早熟，从此生生不已。该米色微红，气香，又早熟，后在南方推广，可一年两熟。由他亲自培育出的优秀稻种，称为“御稻米”，他“四十年来内膳所进，皆此米也”。
他的这一突出贡献，被英国生物学家达尔文所称赞。达翁写道：“甚至皇帝还自己亲手进行选择，因为据说‘御(稻)米’是往昔康熙皇帝在一块田地里注意到的，于是被保存下来了，并且在御花园中进行栽培，此后由于这是能够在长城以北生长的唯一种类，所以变成为有价值的了。”
康熙还根据宋人的《耕织图诗》，参照当时资料著成《御制耕织图》，收载耕图及织图各 23 幅。他对每图各赋一诗，反映中国古代农业耕具及纺织技术情况。此书图绘精美，诗句通俗，在国内外广为流传。
康熙还发起臣僚，将明人王象晋所著30卷的《群芳谱》加以扩充改编，于1708年编成《广群芳谱》100卷，由他亲自写序，表示他提倡研究植物学。
大约是在1690年前后，康熙身体偶感不适，因此对医学又发生兴趣。他要求白晋、张诚等人用西洋医学讲述致病原因及药物用法，并与他们讨论脉学。这使传教士们得以后来向欧洲通讯中介绍中国脉学。康熙还研究了消化、营养及血液循环学说，并与中医理论作了比较。
同年，康熙还下令在宫内建立化学实验室，以巴黎皇家实验室主任拉沙的《皇家药典》为参考，用西法制药。他亲自观看操作过程。他还将药物赐给皇子、内大臣甚至侍卫。
1693年康熙患疟疾，服御医药无效，再服西药金鸡纳即奎宁而奏效。由此他带头提倡此药，使之在中国普及开来。
种痘法是中国发明的，但当时有人还不习惯于种痘，康熙于是强令全面施行。他事后回忆说：“朕坚意为之，遂全此千万人之生者。”这种断然措施是完全正确的。
在研究西医病理学时，自然会涉及生理解剖学。因而，由白晋及另一法国人巴多明，进讲法国科学院院士韦尔内的解剖学著作，及丹麦解剖学家巴托林的论著。康熙将其中插图与宫内所藏标有经络的铜人模型作了对比，发现中西关于静脉的描述略同，但铜人模型没有动脉及血管。此时他已掌握哈维血液循环学说。他下令将这方面的材料整理成书，分藏北京文渊阁、畅春园及承德避暑山庄，还允许其他人入库查阅。
康熙的养生之道，在《庭训格言》中有多处记载，对于我们今天仍有可吸取的东西。比如，他提倡饮食有节，起居有序。他写道：“节饮食，慎起居，实却病之良方也。”不可暴饮暴食，要“起居有常”。不可“贪睡”、“贪食”，更不可“沉湎于酒席中”。“色恶不食，臭恶不食，失饪不食，不时不食……肉虽多，不使胜食气。”以及衣着洁净，室内温馨;饮酒有度，药补慎用;清虚栖心，神静心和。清虚栖心，神静心和，等等。
