硫磺廣泛存在於自然界，中國古代的勞動人民從很久以前就開始開采硫磺。尤其是冶煉硫磺、泡溫泉時，硫磺直接刺激人的感覺器官。在這種不斷的接觸中，人們不僅知道硫磺可以治療壹些皮膚病，也逐漸認識到硫磺的壹些特性。比如著名醫學著作《神農本草經》寫道:“石硫磺...能把金、銀、銅、鐵變形，是個奇怪的東西。”這句話的意思是硫可以和金、銀、銅、鐵等金屬結合，是壹種奇怪的物體。因為這些硬物如金、銀、銅、鐵在自然界中很難與壹般腐蝕劑溶解。中國最早的煉丹術書籍《周易參同契》記載了當時煉金術士發現的硫和汞反應生成紅色硫化汞的情況。硫的這些特殊反應引起了煉金術士的註意。而且煉金術士還發現，硫不僅能與金、銀、銅、鐵等金屬結合，還能制服“神奇”的水銀。所以煉丹師要把硫磺和水銀混合，提煉出所謂的“金液”和“還丹”。但由於硫有時容易燃燒，是壹種性質活潑、不易捕捉的化學元素。因此，煉金術士發明了壹種“降火法”。也就是讓硫磺和其他易燃物品壹起燃燒，使其變性。火藥的發明與這種煉丹方法密切相關。
硝酸鹽是制造火藥的關鍵材料。硝酸鹽的化學性質比硫更活潑。人們早就發現，只要把硝酸鹽灑在紅碳上，就會立刻產生火焰。硝酸鹽的這種可以與許多物質相互作用的性質，經常被煉金術士用來改變其他藥物的性質。
中國古代勞動人民對碳、硫和硝酸鹽性質的認識，為火藥的發明奠定了堅實的基礎。