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在科學知識的構成上，墨子已經開始注意到經驗層次和理論層次之間聯絡，注意到理論層次內部的邏輯結構。墨子從直接經驗、間接經驗、感性認識、理性認識之間的差別對知識作了分類。《經上》說：&ldo;知：聞、說、親。&rdo;也就是說，墨子將知識分作三類。一類是靠直接感覺觀察所得到的感性層次的經驗知識，墨子稱為親知&ldo;身觀焉，親也&rdo;。 一類是透過學習、傳授的途徑，從別人間接得到的知識，墨子稱為聞知，&ldo;傳受之，聞也&rdo;。 這種聞知可以是別人的口授手教，也可以是你自己讀書可得。可以是感性層次的經驗知識，也可以是理性層次的理論知識。一類是在已知知識的基礎上透過推理，從已知推斷未知，求得新的知識，墨子稱為說知，&ldo;方不，說也&rdo;。 這類知識應屬理性層次，因為&ldo;以說出故&rdo;。 按照固有的因果關係，透過邏輯推理，如果前提是真，推理形式正確，則得出結論‐‐新知識必然為真。墨子對理論知識的邏輯結構已開始注意到概念的明確性，判斷推理的合理性。在客觀真理作為是非真偽的前提下，墨子提出&ldo;以名舉實，以辭抒意，以說出故。&rdo;概念、命題、推理作為理論構成的要素，在墨子科學理論知識的形成中，起了一種邏輯構造的作用。墨子的科學理論知識從而具有了初步的邏輯系統形態。
墨子求天下之利的功利主義使墨子的科技觀帶有明顯的實用傾向，這種影響的存在，從一個側面反映了墨子關於科學思想與社會思想的其他構成部分的關係。社會思想環境對認識自然的要求在一定程度上制約了科學思想的發展方向。春秋戰國之際爭霸戰爭的現實，足兵足食的現實問題使社會的知識分子不可能坐在書齋裡靜靜地鑽研、思索純自然科學的理論問題。追求物質利益的急功近利的思想更注意工藝技術的發展。墨子認為，農、工之人的物質生產是社會存在的基礎，所以十分重視工匠技藝。墨子親自參加了各種技藝生產，注意研究工藝生產實踐中的各種問題。這樣，才使墨子有可能積累大量關於技藝生產的經驗材料，接觸關於自然問題的各種知識。墨子將是否有利於社會生產作為評價知識巧拙的標準，&ldo;利於人謂之巧，不利於人謂之拙&rdo;。 墨子關於木鵲與車轄孰巧孰拙的判別，鮮明的顯示了墨子重實用的科技價值觀。
墨子求天下之利的功利觀促進了墨子對科技教育的重視和發展。墨子在《魯問》篇裡具體指出了教人耕者的功遠大於不教人耕而獨耕者。《公輸》篇記載了，墨子弟子三百人掌握墨子發明的守城之器，助宋御楚，就是墨子科技教育成功的範例。《墨經》四篇，城守各篇不僅是墨子科技成就的總結，而且是墨子科技教育的結晶。
墨子主張，非攻是求天下之利，除天下之害的一個手段，所以，墨子研究了各種守城、防禦的器械。例如《備城門》篇記載了對付臨、鉤、梯、堙、水、穴、突、空洞、蟻傅、轒轀、軒車等十二種攻城法的守城方法及守城器械的詳細制定。
墨子非樂，認為音樂無益於人的物質利益，所以不談樂律。而對音樂的研究，正是我國古代聲學產生和發展的源泉。墨子重實用的科技觀限制了墨子科學研究的領域，同時，也影響了墨子理論研究的深度。
墨子的科學思想對墨子的科學活動有著很大的影響，促使墨子在幾何學、力學、光學及機械製造等方面都取得了較大的成就。墨子的科學活動從經驗技術入手，從直觀觀察向科學理論過渡，從技術實踐向自覺的科學研究過渡。這種過渡主要體現在：其一正是堅持物體屬性是物體所固有的，確信現象變化是客觀存在的，感覺到的現象是可靠的。墨子從對重複出現的自然現象的自發性觀察逐步向觀察的長期性
