《梦溪笔谈》包括《笔谈》、《补笔谈》、《续笔谈》三部分，收录了沈括一生的所见所闻和见解。《笔谈》二十六卷，分为十七门，各卷依次为“故事（一、二）、辩证（一、二）、乐律（一、二）、象数（一、二）、人事（一、二）、官政（一、二）、机智、艺文（一、二、三）、书画、技艺、器用、神奇、异事、谬误、讥谑、杂志（一、二、三）、药议”。
《补笔谈》三卷，包括上述内容中十一门。《续笔谈》一卷，不分门。全书共六百零九条（不同版本稍有出入），内容涉及天文、历法、气象、地质、地理、物理、化学、生物、农业、水利、建筑、医药、历史、文学、艺术、人事、军事、法律等诸多领域。在这些条目中，属于人文科学例如人类学、考古学、语言学、音乐等方面的，约占全部条目的18%；属于自然科学方面的，约占总数的36%，其余的则为人事资料、军事、法律及杂闻轶事等约占全书的46%。
从内容上说，《梦溪笔谈》以多于三分之一的篇幅记述并阐发自然科学知识，这在笔记类著述中是少见的。如《技艺》正确而详细记载了“布衣毕升”发明的泥活字印刷术，这是世界上最早的关于活字印刷的可靠史料，深受国际文化史界重视。“辩证”门谈韩愈画像条，使后人了解从北宋就产生并沿袭下来的一个错误：把五代韩熙载的写真当成韩愈的画像。
沈括（1031-1095年），字存中，北宋科学家、政治家。杭州钱塘（今浙江杭州）人，嘉佑进士。熙宁中参与王安石变法。1072年（熙宁五年）提举司天监，上浑仪、浮漏、景表三议，并推荐卫朴修《奉元历》。次年赴两浙考察水利、差役。1075年（熙宁八年）使辽，斥其争地要求。又图其山川形势、人情风俗，为《使契丹图抄》奏上。次年任翰林学士，权三司使，整顿陕西盐政。主张减少下户役钱。后知延州（今陕西延安），加强对西夏的防御。1082年（元丰五年），以徐禧失陷永乐城（今陕西米脂），连累坐贬。晚年居润州，筑梦溪园（在今江苏镇江东），举平生所见，撰《梦溪笔谈》。
他博闻多学，于天文、地理、律历、音乐、医药等都有研究。对当时科学发展和生产技术的情况，如水工高超、木工喻皓、发明活字印刷术的毕升、炼钢炼铜的方法等，凡有所及，无不详为记载。又精研药用植物与医学著《良方》十卷（传本附入苏轼所作医药杂说，改称《苏沈良方》）。著述传世的尚有《长兴集》。使辽所撰《乙卯入国奏请》、《入国别录》，在《续资治通鉴长编》中还保存一部分。