明崇帧十年(公元1637年)刊印的宋应星著《天工开物》一书（1954年商务印书馆出版），是明代重要的科学技术文献。这部书分三篇、十八卷，详细地记述了我国古代农业和手工业的生产技术和经验，并附有大量插图。第七卷陶埏（音：shan）又一次比较科学地总结了烧制砖瓦的经验，记述了原料、成型、干燥和焙烧等技术。“凡埏泥造瓦，掘地二尺餘，择取无沙黏土而为之。百里之内，必产合用土色。”民房用的瓦，是四合分片的。先用圆桶做模型，桶外画出四条等分界线。把粘土踩练成为熟泥，垒成厚厚的长方形泥垛，然后用铁丝做的弦弓(弦以上留出三分厚的空隙，用尺限定)，向泥条平拉，割出一片，象揭纸一样将其揭起，再将这块泥片紧贴在圆桶的外壁。拍打成形，收瓦衣脱模，待其干燥后，自然会裂成四张瓦坯。瓦坯成型和干燥后，堆砌在窑内，点火烧柴，“或一昼夜，或二昼夜”，什么时候熄火，要看窑内有多少瓦坯来决定。熄火后，即在窑顶浇水(饮窑、窨窑、呛窑等叫法)“轉銹”，使瓦片现出蓝黑色光泽。“若皇家宫殿所用，大異（异，不同）于是。其制为琉璃瓦者，或1板片，或为宛筒，以圆竹与斲（音：zhuo,砍削之意）木为模，逐片成造，其土必取于太平府（舟运三千里，方达京师……）”。瓦坯造成后，装入琉璃窑内烧瓦百片，要用柴五千斤。烧后取出，涂上用“无名异”和棕榈毛煮成的绿色到蓝色的釉料，或涂上赭石、松香、蒲草等制成的黄色釉料。然后，“再入别窑，减杀薪火，逼成琉璃宝色”。足见对皇家宫殿所用琉璃瓦的重视。关于瓦的尺寸，《天工开物》一书中没有规定的格式，“大者纵横八九寸，小者缩十之三”。房顶水槽，必须用名叫“沟瓦”的大片瓦，才能承受连续大雨而不溢漏。“其垂于檐端者有‘滴水’，下于脊沿者有‘云瓦’，瓦掩覆脊者有‘抡同’（即脊瓦），镇脊雨头者有鸟兽诸形象，皆人工逐一做成，载于窑内，受火力而成器则一也”。
“凡埏泥造砖，亦掘地验辨土色，或蓝或白或红或黄(闽广多红泥。蓝者名”善泥”，江浙居多)。皆以粘而不散，粉而不沙者为上”。随之，“汲水滋土，人逐数牛，错趾踏成稠泥，然后填满木匡之中”。这种制备泥料的方法，在边远地区和少数民族聚居的山村，至今仍在沿用。砖坯成型方法，书中亦有介绍，泥料填满模框后，“铁线弓戛（音：jia）平其面，而成坯形”。砖坯制成后装人窑中，“所装百钧，则火力一昼夜，二百钧则倍时而足”。烧砖的燃料有柴薪和煤炭两种。“用薪者出火成青黑色，用煤者出火成白色（可能在明代用的是浅地表的煤，煤炭中含硫所致）”。柴薪窑顶上偏侧凿有三孔以出烟火，“足止薪之候（到烧成之时，不加柴薪时），泥固塞其孔，然后使水转銹（即封闭外界空气，加入水变成蒸汽，造成窑内的还原气氛）”。如果火候少一成，“则銹色不光（即砖外观无光泽）”；火候少三成，就成了“嫩火砖”，现出原来土坯的颜色，日后经风、冒雪、淋雨，“则立成解散，仍还土质”。如果火候多一成，砖面就会有裂纹；多三成，“则砖形缩小，拆裂屈曲不伸，击之如碎铁，然不适于用。巧用者以之埋藏土内为墙脚，则亦有砖之用也。”也就是说，烧过火后，砖体收缩开裂，弯曲不直。但也可用来做基础。我们的古人真是能够做到物尽其用，朴实无华。“凡观火候从窑门透视内壁。土受火精，形神摇蕩，若金银熔化之極然。陶長辨之。”意思是烧窑火候，全凭经验观察和分辨。陶長可能是当时的工长或是大师傅，可识火候或说是会看火。直至今日，这种烧窑看火的方法仍然在我国很多地方的砖瓦厂中使用。砖瓦烧的好坏，全靠烧窑师傅的一双“眼睛”。“凡转转銹之法，窑顛（即顶）作一平田样，四周稍弦起，灌水其上。砖瓦百钧，用水四十石。水神透入土膜之下，与火意相感而成。水火既济，其质千秋矣”。“转銹”之法是我国早在三千多年前就创造的用来烧制青砖和青瓦的方法。即坯体烧到成熟温度或接近成熟温度时，使其处于缺氧的还原气氛下，使坯体中红色的高价三氧化二铁(Fe2O3)被还原为青灰色的低价氧化亚铁（FeO或硅酸铁）。至今仿古砖瓦产品或是在某些偏远农村仍沿用此种方法。只要火候掌握准确，“转銹”之法使用得当，烧出的砖瓦质量可保千秋。实际上出土文物证明，三千多年前的烧结砖瓦现仍然“平直威武”。关于烧煤的窑炉烧法亦有阐述，“若煤炭窑视柴窑深欲倍之，其上圆鞠渐小，倂不封顶。其内以煤造成尺五径闊餅，每煤一层，隔砖一层，苇薪垫地发火”，即用苇柴点火，非常类似围窑的烧法。砖的尺寸，书中也没有规定，但品种则有增加。“凡群邑城雉（音：zhi）、民居垣墙所用者，有眠砖、侧砖两色”。“凡墙砖而外，甃（音：zhou，铺砌之意）地者名曰‘方墁砖’，榱（音：cui，椽之意）桶上用以承瓦者曰‘楻板砖（望砖）’，圆鞠小桥梁与圭门与窀穸（音：zhun xi，陵墓）墓穴者曰‘刀砖’，又曰鞠砖’”。刀砖都是削窄一边，紧密排列，砌成圆拱，车马走过也不会损坏坍陷。皇家宫殿所用的砖，由明朝工部设在山东省临清县的砖厂等主持制造。最初有副砖、券砖、平身砖、望板砖、斧刃砖、方砖等，后来有一半被废除了。用来砌皇富正殿的细料方砖，则在江苏省苏州制成后调运。
《天工开物》是一本伟大的科学著作，与宋代的《营造法式》、明代的《造砖图说》（是明朝的律例，即法则），从现已掌握的资料文献看，是世界上最早的有关烧结砖瓦技术的书籍，虽说在《圣经》中有关于砖的记述，但不是为砖的制造和使用而写的。
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