煉丹家在公元 808 年發明火藥後，並未擴大火藥的使用範圍。但北宋朝廷卻於公元 1023 年在開封設置火藥作坊製造火藥，並在公元 1044 年（北宋慶曆四年）刊行的兵書《武經總要》中，正式刊載了「火球火藥方」、「蒺藜火球火藥方」、「毒藥煙球火藥方」等世界上最早的三個火藥配方。這 3 個火藥配方都用硝石、硫黃、木炭（或含碳物料）作基本原料，再摻雜一些易燃和致毒物料，配製成不同性能和用途的火藥。它們所用物料的重量和在火藥中所佔的百分比各不相同，但作為火藥主體物料的硝石已經接近或超過百分之五十，比初期火藥的含硝量有較大的增加，使火藥用於軍事成為可能。它們的配製工藝已從粗糙趨向精細，在製作上也從分散少量，發展到成批多量，為火器的擴大製造和使用創造了條件。