具体方法和正确结论作了详尽的定义、论述和证明，使《九章算术》的内容更加严密和完善；同时提出很多《九章算术》中所没有的新方法、新思想、新理论。如：建立了十进分数理论；推广了齐同术理论；建立割圆术理论；创立了计算较复杂立体体积的“刘徽定理”；改进了线性方程组解法；完成重差术著作等。刘徽的《九章算术注》对我国古代数学体系的形成和发展影响极大，在世界数学史上占有突出的地位。
在地理学上，裴秀提出的“制图六体”，成为平面地图绘制的六条原则，一直影响着我国传统的制图学（至清代前）。裴秀“堪称中国科学制图学之父”，与古希腊的托勒密（约99—168）同是古代世界地图学史上东西相映的两颗明星。
在医学上，三国时期的医学有了重大发展。医学理论和诊疗技术成就斐然，华佗研制发明的中药麻醉剂“麻沸散”在临床上的应用，使得大型外科手术成为可能。他在内科、针灸、妇科、儿科等方面取得的诸多成就，在祖国医学发展史上占有重要地位，代表着当时祖国医学的发展水平；张仲景的《伤寒杂病论》，系统总结了汉朝以前的医学理论和临床经验，奠定了中医治疗学的基础。该书确立的辨证论证原则和方法，开拓了中医临证医学