К началу XIX в. была накоплена огромная сумма знаний в различных областях науки.
Постоянно происходили радикальные открытия в науке. Устанавливается прочная взаимосвязь науки и техники, стимулирующих развитие друг друга. Результатом этой связи, научно-технической деятельности математиков, физиков, химиков, механиков, конструкторов, экспериментаторов в конце XVIII-XIX вв. стали выдающиеся изобретения в технике и технологии, имевшие исключительное значение в производстве.
Изобретением, имевшим огромное значение, был паровоз «Ракета» С. Стефенсона (1781-1848), развивающий скорость до 50 км/ч и положивший начало развитию парового железнодорожного транспорта. Ученые А. Вольта (1745-1827), Г. Дэви (1778-1829), М. Фарадей (1791-1867) заложили основы для применения электричества, нового вида энергии, которая нашла быстрое использование в различных технических областях в последней трети XIX в. : в промышленности, в передаче на расстояние буквенно-цифровых сообщений телеграфной связи; электричество стало использоваться для освещения помещений, улиц (дуговое освещение, лампа накаливания) , на транспорте (трамвай) , в быту и т. д. Оно позволило строить фабрики и заводы за чертой города, что изменило облик городов.
Во второй половине XIX в. резко возросло значение нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение А. Белла (1847-1922) – телефон уже через несколько лет получил распространение во всех развитых странах мира.
Научные открытия и технические достижения вызвали к жизни новые отрасли производства – химическую, электротехническую и др. Зарождается вычислительная техника, автоматизация, производство искусственных материалов, используются свойства атома. Эти достижения во многом явились основой производства уже XX в.
По сравнению с предыдущим периодом темп изменений становится очень быстрым, резко сокращаются сроки открытий в области науки и техники до внедрения их в производстве. Машинная индустрия требует непрерывного технологического обновления.
Таким образом, достижения науки и техники в конце XVIII-XIX вв. были грандиозными, они означали переход к новому, второму этапу научно-технического прогресса, охватывающему период с XIX в. до середины XX в. , этапу, являющемуся основой индустриальной цивилизации.
Технические изобретения и применение их в производстве положили начало промышленному перевороту, его родиной в 60-70-х гг. XVIII в. стала Англия. Промышленный переворот представляет собой систему экономических, технико-технологических и социально-политических изменений, обеспечивающих переход от основанного на ручном труде мануфактурного производства к машинному.
Завершающим этапом промышленного переворота было создание машиностроения – производства машин машинами. Предпосылками промышленного переворота послужили: накопление капитала благодаря мануфактурному производству; рынок рабочей силы; спрос на промышленное производство (емкость внутреннего рынка) ; политика протекционизма.
Промышленный переворот общеисторический, закономерный этап в становлении и развитии капиталистического строя. Этот этап был достигнут и пройден различными странами Европы, Северной Америки и Японией в основном в течение XIX в.
Рост промышленного производства и рыночных связей обусловили необходимость совершенствования средств транспорта и развития путей сообщения. 15 сентября 1830 г. началось железнодорожное движение между промышленными городами Манчестером и Ливерпулем.
С начала XIX в. наладилось использование в машиностроении токарных станков, гидравлических прессов, механических молотов и т. д. В 20-30-х гг. выпуск машин производился уже в основном машинным способом. Механизация производства создала условия для перехода от простой кооперации к комплексу машин, что является признаком перехода к господству крупной машинной индустрии.