元朝的天文学具有浓厚的"吸收"色彩，但是可以肯定地说，在元朝，天文学方面的科学技术造诣是世界级水平的。元世祖忽必烈在尚未登基之前，就征招"回回"为星学者。他们翻译及带来诸如托勒密的《天文大集》，伊本·优努斯（也译做尤尼）的《哈基姆星表》（也译作《哈基姆历数书》）等天文学著作。这些在当时都是世界上比较先进的天文图书，它们的引进让中国研究天文学的科学家们开阔了眼界，给中国天文学带来了活力。
公元1260年，元朝仿照金人的旧制，设立司天台；1271年正式设立回回司天台，1312设立回回司天监。后来还任用了一大批以札马剌丁为代表的天文学家管理此类工作。札马剌丁等一批天文学家先后在这里工作，为中国天文历算的完善和发展做出了巨大的贡献。这些天文学家们不仅带来或使用一批先进的天文仪器（主要来自阿拉伯及波斯），而且还设计并制造了许多先进的天文仪器。
札马剌丁自己制作的天文仪器有多环仪、方位仪、斜纬仪、平纬仪、天球仪、地球仪、观象仪等7种。这些仪器，当时在世界上是极其罕见的。研究科学史的英国李约瑟博士在谈及地球仪时说："除公元前2世纪马洛斯的克拉特斯古地球仪（已失传）外，没有比马廷·贝海姆1492年的纪录更早的人。"可是札马剌丁的地球仪却诞生于1267年，比马廷·贝海姆的记录整整早了225年。
札马剌丁的地球仪是球状的，体现了寰球这一科学概念与设想。这无疑对中国传统的"天圆地方"观念进行了勇敢的否定，这可以与当时布鲁诺提出的观点相提并论，只不过布鲁诺没有札马剌丁幸运，他最终被当时统治欧洲的教廷烧死。这与当时元朝宽松的科技政策是没法比的。
这时，我们本土的科学家，在天文学方面，也是成绩斐然的。天文学家郭守敬设计、制造了简仪、仰仪和圭表等天文仪器，比丹麦人第谷的同样的仪器要早300年。同时，他主张以实际观测为依据，在全国各地建立了规模庞大的天文监测网。另外，郭守敬还设计、制造了大型计时仪器--七灯漏（大明殿灯漏），该仪器是反映中国古代计时机械制造技术水平的代表作。
在历法方面，札马剌丁依照阿拉伯历法编制有《万年历》；而王恂与郭守敬等合作，在反复学习、稽考《哈基姆星表》及其他资料的基础上，于公元1280年编制完成一部著名的历法--《授时历》。
也许，在知道这些之前，一个游牧民族统治下的中国，自然科学发达到如此程度是不敢想像的。但历史就是这样让一些不可思议一次次地发生，这才吸引着无数爱好者来探寻它的伟大魅力。
9.肤色纷呈，五胡中华
蒙古民族兴起于茫茫漠北草原，由于长期的游牧民族的生活方式，导致其重视武力、轻视文化。而且在另一方面由于生存环境的空阔、艰难，也使其养成了一种游牧民族独有的刚性粗野的性情。正是由于这种长期依靠马上打拼生活的习惯，以及长久的草原地理环境，最终深深地影响到了大元民族的政治文化传统及实行的治国安民的策略。这一方面使得蒙古政权具有无所不包、中外兼备的草原般的博大情怀，另一方面也使得其在面对中原先进文明时，产生一种内在心理上的自卑、疑惧的情结。
元代在中国历史上是特殊的一页，是北方蒙古民族建立的一个朝代。在我国民族大融合的历史上具有重要地位，元代的统一促进了我国形成统一的多民族国家的发展。元代最显著的特点就是它那海纳百川的融合性，尤其在元朝建立的初期，这种融合性更为突出。最显而易见的就是它疆域的融合性。元朝统一全国后的疆域为：北到西伯利亚，南到南海，西南包括今西藏、云南，西北至今新疆，东北至鄂霍次克海。元朝的疆域比过去任何一个朝代都要辽阔。
在这如此大的区域里，涵盖了各种各样的民族，他们操着不同的语言，有着不同的生活习惯、文化背景……要把这些民族都统一管理到一个国家之下，就必须要求各个方面的全面融合。在元朝统治下，不仅中原居民、北方居民得以进一步融合，而且西北、西南的民族和中原民族的关系也得以进一步密切。同时，在中国还涌入了信奉伊斯兰教的中亚居民，以他们为主体，在吸纳土著居民的基础上，形成了人口众多的新兴民族--回族。
在元代的最高统治者看来，这种融合也是要有限度的，他们不可能完全被其他民族融合、同化。这是他们所不允许的。例如他们懂得汉族文化的优越性，又懂得要保持蒙古祖制，保证民族特权的重要性。因此，忽必烈制定的纲领是："稽列圣之洪规，讲前代之定制。"他要求继承蒙古族的祖宗成法，采取中原王朝的仪文制度，力图把两者融合起来。这种吸收式的融合从他主持的大都兴建的风格上就突显得淋漓尽致。
"宫阙建筑风格本于汉制，城门、坊名本于《易经》，而内庭摆设又带有蒙古斡耳朵（宫帐）的特色。大都除了修建一些伊斯兰教清真寺与基督教堂之外，元朝还在元大都兴建了国子监（孔庙）、白塔、妙应寺、白云观等文化性和民俗性建筑，这些都充分体现了各民族文化的融会。
此外，人口的迁移，交通的发达，民族的杂居，也是导致各民族文化融合的重要因素。蒙军南下，军旅中多有"回纥、羌、浑部落及中原人被掠避罪而来归者""他们随军屯驻，大多数成了当地居民。同时，元军兵锋西指，西域归附，驿路畅通，方便了商贾往来，民族杂处，加深了彼此的友谊和交流，对促进社会的发展起了重大作用。"（《中国文学史》）
人口迁移最明显的要数契丹人和女真人。契丹人在南宋时大批进入中原，至元代中叶已被元朝政府视同于汉人。陶宗仪在《南村辍耕录》中所列8种汉人中就有契丹人，元代后期"契丹"之名便逐渐消失了。女真人的内迁从金太宗至金末，一直没有停止，特别是金宣宗因受蒙古人的压迫迁都汴京，内迁的女真人更多，约占女真人总数的一半。
他们与汉人错杂而居，互为婚姻，改用汉姓，提倡儒学，女真人的民族特色已逐渐丧失。元代统治者将女真人、汉人、契丹人同列为第三等级，政治待遇相同，这在客观上消除了女真人与汉人的民族差异，促使女真人更加汉化。到了元末，中原地区的女真人已完全融入汉族中了。
在融合的浪潮中，最具冲击力的，最有影响力的要数文化的融合了。这其中被汉族文化的融合是占主流地位的。从历史角度看，起于漠北的元朝入主中原，在它夺取统治权及其统治的前期，打断中原文化，即以儒学思想为主的华夏文明的正常发展，是不争的事实。但是，元朝最终成为继续华夏"正统"的一环，其对华夏文明的贡献，也不容忽视。
元朝灭金亡宋，不仅打破了原本相对稳定的文化圈，而且，其横扫亚欧，疆域猛增，又给中原文化注入了外来文明的新鲜血液，丰富了中原文化。从整个文化史上讲，元代这次巨大的文化转型，正处于华夏文化从开放走向封闭的转折点。
元代的汉化首先是从统治者开始的。只有统治阶级的意志和重视，才能更快地转化为行动。元朝统治者在汉化的过程中，不仅接受金朝统治区的中原文化以及南宋统治区的江南文化，而且，他还广泛地接受了包括西域文化在内的大量外来文化，在中国传统文化中增加了外来文化的因子。
同时，其亡金灭宋的过程中，也导致了中原与江南文化的大迁移，先是在金朝统治区里形成以大都为中心的大都文化圈，在灭宋的过程中及其以后的一段时间里，它又对江南进行文化掠夺，使得大量典籍文化及精英知识分子北上。更增加了大都文化圈里汉文化因素的分量，从而为形成元朝的文化特质提供了可能。
这种文化的融合，大大提高了少数民族的文明程度。有些少数民族同胞接受了汉族文化熏陶，还擅长以汉语进行文学创作。例如贯云石（回纥人）、阿鲁威（蒙古人）、薛昂夫（西域人）所写的诗词或散曲，造诣颇高；杂剧作家则有杨景贤（蒙古人）、李直夫（蒙古人）等，其中李直夫所著杂剧，有《虎头牌》等11种。这一批来自不同民族、具有不同生活背景的作家，笔端流露出各式各样的风情格调。西北游牧民族特有的质朴粗犷、豪放率直的性格，注入作品的形象中，使元代的文坛更加多姿多彩。
元朝的全方位大融合也造就了思想上的空前活跃。在思想文化上，元朝的统治者与辽、金等少数民族统治者一样，他们积极吸取、接受汉族文化传统，以"武功定天下，以文德治海内"，并以孔子创立的儒家学派为正统思想，作为儒学宗师的孔子，也被封为"大成至圣文宣王"。
朝廷还设立官学，以儒家的"四书五经"为教科书，"自京师至于偏州下邑，海陬徼塞，四方万里之外，莫不有学"。元朝的最高统治者还亲自带头学习经史，表示对于儒学的重视。并下令翻译儒家著作，还请名儒学大师讲授汉文经典，要求皇室成员、群臣百官都必须习读儒经。
在朝廷中，统治者任用儒士，如耶律楚材、赵复、许衡、姚枢等一批汉族或少数民族中的儒林名士，都先后委以要职。在他们的宣传、影响之下，使儒家学说在元代得到广泛的传播。
在程朱理学的地位被统治者得到确认的同时，儒学声势的显赫也存在着很多不和谐的韵律。因为，元朝统治集团的上层，来自不同的民族，他们在利用正统的儒家学说巩固统治的同时，也尊崇各族固有的宗教信仰。信仰的多元化，削弱了儒家思想在群众中的影响。事实上，元朝的最高统治者懂得不同的学说、教派，也知道其有着不同的效用。元仁宗常常说，"明心见性，佛教为深，修身治国、儒、道为切"，因而都予以宽容。
至于儒学本身，也在各种思想的碰撞中，在崇尚功利的社会心态影响下，分化为不同的流派，甚至分裂出像邓牧那样把儒家大同理念与道家无为主张结合起来，敢于抨击皇帝专制和官吏贪暴的思想家。总之，"元有天下，其教化未必古若也"，程朱理学独尊的局面也发生了变化，演化出各种各样的复合体和交叉体，思想领域呈现出各种观点和流派争雄斗胜的特色。
元朝廷对各门宗教采取兼收并蓄的态度，加以优待和提倡，惟独禁止白莲教和弥勒教，因为这两种宗教在民间秘密流传，已成为农民进行反抗斗争的工具。在这种政策之下，佛教、道教、基督教和伊斯兰教等都得到很大的发展。另外，景教和明教（摩尼教）等也都可以自由传播。
元代最盛行的宗教是佛教，特别是从西藏传来的喇嘛教。喇嘛教是佛教传入西藏后形成的一个教派，最受到元朝统治者的尊重。吐蕃（今西藏）地区，在贵由为蒙古大汗时，已通过吐蕃的喇嘛教萨斯迦派首领萨斯迦班智达向蒙古纳降，接受蒙古对吐蕃的统治。
后来蒙哥继任大汗，忽必烈奉命出征大理国，途中驻军于六盘山（在今甘肃固原县东南），吐蕃喇嘛教萨斯迦派法王八思巴（萨斯迦班智达之侄），又来这里会见忽必烈。今西藏日喀则德钦颇章宫，还保存着八思巴朝见忽必烈的壁画，形象地记录了这一历史事件。
忽必烈即位后，乃封八思巴为国师，后来又加封他为帝师，命他制定蒙古新字，下诏颁行天下，俗称八思巴字。此后，元朝皇帝和后妃们都以喇嘛为帝师，由其传授佛戒。帝师既是佛教的最高首领，统领全国佛教；又是西藏地区的最高政治首领，掌管西藏军民世俗事务，北京居庸关的云台寺和北京市区内的白塔寺都是元朝著名的佛教建筑。
道教也是元朝十分推崇的一门宗教。因为它也是有着大汗钦点的历史。成吉思汗西征时，曾经召见全真教主丘处机，问以长生之术，呼之为"丘神仙"，封为国师，赐号"长春真人"，命其总领道教。丘处机随从到过中亚等地，其弟子李志常著有《长春真人西游记》，这是研究中西交通史的重要史料。另外，《雪山应聘图》绘的也是丘处机偕弟子尹志平等18人，受成吉思汗之召，前往西域，在雪山之下，阿姆河畔营帐里应聘的情景。
