《論衡》是王充的一部重要著作（圖）。王充，字仲任，會稽上虞（今浙江省上虞縣）人，中國東漢著名的唯物主義思想傢。他充分地運用漢代自然科學知識，批駁瞭當時風行的種種唯心主義思想。在論證中間，他細緻地觀察記述瞭許多物理現象，並對它們作瞭思辨性的解釋：
欽定四庫全書本《論衡》
王充在《論衡》卷二《率性篇》中寫道：“陽燧取火於天，…… 消煉五石，鑄以為器， 磨礪生光，仰以向日，則火來至。”有人認為，這可能是中國典籍中第一次對玻璃透鏡取火的描述。又雲：“今妄以刀劍之鉤月，摩拭朗白，仰以向日，亦得火焉。夫鉤月非陽燧也，所以耐取火者，摩拭之所致也。”實際上，這大概就是金屬凹面鏡向日取火。
《論衡》對中國古老的磁性指南器即司南作瞭最早的明確記述，為今天考證司南的形狀、結構和指向提供瞭可靠的文字根據（見指南針）。它還記述瞭靜電和磁石的吸收現象。
王充在卷六《雷虛篇》中駁斥雷電為“天怒”說時，指出雷電為陰陽之氣“相校軫分裂”的結果，否認神的存在。他不僅敘述一年四季雷電頻數不同，而且還從五個方面驗證他自己關於“雷者火也”的斷言：“以人中雷而死，即詢其身，中頭則須發燒焦，中身則皮膚灼燌，臨其屍上聞火氣，一驗也。道術之傢，以為雷燒石色赤，投於井中，石焦井寒，激聲大鳴。若雷之狀，二驗也。人傷於寒，寒氣人腹，腹中素溫，溫寒分爭，激氣雷鳴，三驗也。當雷之時，電光時見，大若火之耀，四驗也。當雷之擊，時或燔人室屋及地草木，五驗也。”五驗中，第三驗是當時乃至今日的中醫的說法，它們都是以已知的簡單自然現象解釋未知的自然奧秘的邏輯證明。
《論衡》記述瞭雲雨和氣溫之間的關系。卷五《感虛篇》:“夫雲氣出於丘山，降散則為雨矣。”“夏日則雨水，冬日天寒則雨凝而為雪。”又卷十一《說日篇》：“雲霧，雨之徵也，夏則為露，冬則為霜，溫則為雨，寒則為雪。”
在聲學知識方面，卷二十《論死篇》：“生人所以言語籲呼者，氣括口喉之中，動搖其舌，張歙其口，故能成言。譬如吹簫笙，……，簫笙之管，猶人之口喉也，手弄其孔， 猶人之動舌也。”解釋瞭發音的道理：約束在口腔中的氣，由於口和舌的活動而振動發聲，吹簫笙成音，同樣是約束在管中的氣振動而形成的。卷十五《變動篇》：“天且雨，……，琴弦緩。”就是說將要下雨，琴弦的發音就降低瞭。現在知道這是因為下雨空氣濕度大，弦線張力變小，音調因而降低。
《論衡》中還正確地闡述瞭潮汐與月亮盈虧的關系。卷四《書虛篇》：“濤之起也，與月盛衰，大小，滿損不齊同。”此外該書中還有不少關於力學知識的記述。