徐光启是中国明代伟大的科学家，他用毕生精力推进中国科学的发展，在天文学、数学、农业科学、机械制造等方面都取得了很高的成就。他把欧洲的自然科学介绍到中国，引进了西方先进的数学、历法、水利、测量等科学技术，为推动中西方文化的交流与融汇作出了巨大贡献，堪称中西文化交流的桥梁、中国近代科学的先驱。
徐光启是一位杰出的农学家，他结合自己的实际经验，对古今中外农业生产和农学研究的得失利弊作出全面总结，在所著《甘薯疏》、《北耕令》、《农遗杂疏》等农书的基础上，撰写了农学巨著《农政全书》，这是代表中国古代农业科学发展最高水平的百科全书。
他和利玛窦合作翻译的《几何原本》，打破了传统数学体系，开创了全新的数学证明方法。《几何原本》后来成为清末全国中学的教材，对普及几何学知识，培养数学人才以及充实当时数学研究的内容产生了巨大的影响。
天文学也是徐光启学习西学的重要内容之一，他曾撰写《平浑图说》、《日暑图说》、《简平仪说》等书。徐光启不仅对西方天文仪器的构造、原理有充分的认识，对西方的测天方法和理论也有深入的研究。1629年，徐光启运用西方的方法，推测出日食发生的准确时间，于是，崇祯皇帝让他负责修改历法。
徐光启把翻译介绍西方的天文学著作当作修改历法的第一个必需的步骤，他自己积极参与编译的著作有《测天约说》、《测量全义》等许多种。他还上书皇帝，建议制作地球仪、天球仪、日暑、望远镜、自鸣钟等10种仪器用于天文观测，为清朝初年铸造大型的天文仪器积累了宝贵的经验。徐光启还精心设计了历书的结构，成为《崇祯历书》编写工作的纲领。为了使新历法更加科学准确，徐光启多次组织人员进行天文观测，获取了大量的第一手的科学资料。他根据实际观测结果，绘制了一幅星图，这是当时最完备、最精确的星表和星图，也是中国目前所知最早包括了南极天区。
在徐光启修订《崇祯历书》期间，努尔哈赤后金军队人关威胁京师，他投笔从戎，停下修订历法的工作，从事火器制造和保卫京师的工作。
1633年，徐光启病逝。1635年，《崇祯历书》全部修订完毕。这部历书虽然不是由徐光启最后完成的，但他对新历的贡献却是无人能及。《崇祯历书》不仅是对传统天文学的总结，而且吸收了大量西方天文学的先进成果，是中外学者共同努力的结晶。它的问世使中国天文学发生了深刻的变革，从此走上了与世界天文学并轨的道路。