历史上，在中国北方草原地带曾出现过许多民族，匈奴、鲜卑、乌桓、敕勒、柔然、突厥、室韦、靺鞨、契丹、女真、蒙古、满等民族或者同时或者先后生活在同一片辽阔的草原上。虽然各民族间关系纷杂，但在发展草原文明的道路上一直相互交流、传播、传承和交融，同时与中原有着千丝万缕的联系，这些民族最终大多数融入了中华民族共同体中。

北方草原具有特殊的地理环境，气候寒冷，不适宜农耕。生活在草原上的各民族都以游牧为主要生活和经济方式，因而形成了与环境相适应的文明与文化，同时在与中原文化交流过程中也大量吸收中国传统文化，创造了适合草原的科学与技术。虽然各民族在科技发展上并不平衡，但是形成了一些具有共同特色的草原民族科技。

草原民族的天象观在早期认识上较为模糊，通过对寒暖变化、四季交替、日月出没、月相轮回、星象观察等活动，逐渐对天象和宇宙形成了自己的认识，形成了崇天、崇日、崇月的观念，并进行相关的祭祀活动。例如，敕勒人形成“天似穹庐，笼盖四野”的天象观，突厥人早期只以草木荣枯记年，但“敬日出之所”“候用将满，转为抄冠”。每个民族在发展之初对天文的认识都较原始，但都有自己的看法，许多民族都有按天象行事的做法。史籍中关于北方草原民族的记载中，几乎对每个民族都提到了他们或多或少的宇宙观和天象观。北方草原存在的大量岩画中反映了不少少数民族宇宙观和天象观的题材，其中有不少表示星团、星神、日神、月神的画面，这是草原民族的共同的历史记录。很多北方民族都相信星占，每个民族都有自己的占卜师，特别是晚近的蒙古、契丹、女真、满等民族的统治集团在发展之初就有不少占卜人员。

战国到汉代活跃于北方的匈奴人对天象颇有认识。《史记·天官书》记“昴日旄头，胡星也”，即是说匈奴人以棋杆上的兽头装饰用于观察天象，他们有自己的图腾柱，崇拜日月，他们的“单于台”兼有观星功能，有自己的测影方法。北魏时期拓跋鲜卑在内蒙古大青山顶建立瞻星台。柔然人曾向北朝请求天文仪器，其相国希利垔“解星等算术，通胡、汉语”。隋代时突厥人开始使用天文仪器，隋文帝还曾斥责他们 “偷存晷刻”，以及突厥单于都护府设计成奎星状。虽然史籍中对少数民族天象观的记载，万不及一，但这些事例可以反映北方民族对天文的了解情况及其天文活动。至于那些进入中原地区并形成政权的民族则从中原学到不少天文甚至历法知识，特别是当他们的政权强盛起来之后，也仿照中原建立相应的天文机构，学习引进中原天文知识，相关内容一直是中国正史中的重要组成部分。

在生态环境观方面，草原民族对游牧草场、水源、狩猎对象的认识基本相同，对这些资源的保护和利用形成了自己合理的观念，特别是禁止在生育季猎杀动物。他们通过采集、狩猎、观察植物，找到了各种各样的野生食用植物、药物，对动物的习性、繁殖等，都积累了丰富知识，并世代传承。

北方草原民族创造和积累了丰富的畜牧业知识与技术。畜牧是草原民族的根本，他们在此方面有许多发明创造。从家畜驯养到放牧家畜，草原民族形成了颇具特色的畜牧业技术。逐水草迁徙、倒换草场放牧、建立冬夏营盘、采用“一条鞭”放牧羊、利用牧羊犬放牧等技术，看似简单，实际上包含着丰富的智慧与适应和利用环境的思想。草原民族驯养了大批野生动物，包括鹰等飞行动物，也积累了丰富的狩猎技术。每个民族都畜养大量的马牛羊驼等，史籍中常有他们拥有某种家畜数十万的记录。在家畜良种选育、培育、杂交等方面做出了很多贡献，《史记》载：匈奴人畜有各种奇畜，即是中原不常见的，由他们培育出来的各种动物，如橐驼、驴驘等，匈奴人杂交出骡子。他们在养马术、养驼术、养羊术等方面颇有创造，培养出许多名马品种，如匈奴人培育了著名的蒙古马；鲜卑人以擅养马而著名；突厥人放马“习水土而无死伤”，其良种马“技艺绝伦，筋骨合度，其能致远”；骨利干人的良马个大快捷，马匹劲健轻逸，灵巧悍勇。

在食品加工技术方面，草原民族同样有许多创造，最重要的是对各种动物奶和肉的加工与贮藏技术，如湩奶、湩饹、奶酒、风干肉等，还有大量的果酒制造技术和果脯加工技术。草原民族发明的丰富的皮革加工技术，产生了用动物皮制作衣服、马具、骑乘工具、交通工具、居所、宫帐等各种生产生活需要的技术。他们在动物毛的加工处理方面也有很多技术。

草原民族绝大多数是“马背上的民族”，他们往往儿时就能骑乘小动物，稍大都会骑马。他们发明了很优秀的驯畜技术。草原上自古就有高超的驯马术、驯驼术，一代又一代草原人练就了绝伦的骑术，因而训练了出色的骑兵队伍和马上战术，此是农耕民族一直都难以对付的。草原民族发明了大量的驭马工具和骑乘用具，如鞍鞯、马镫等等。作为兵器和狩猎工具，草原民族的弓箭技术也是颇有特点。

穹庐制作技术也是北方草原民族的发明。游牧民族以毡帐为居所，穹庐制作技艺同样十分古老。穹庐设计与制造以居住为第一功能，也考虑了天文意义、采光、宗教等多种因素，其主要特色在于可反复拆装搬迁，适应逐水草而居的要求。到了13世纪，蒙古民族制造了很多特大型穹庐，并加装车轮，方便迁移。此项技术一直流传至今。蒙古包是草原民族的文化象征。作为交通工具，草原民族的车和制车技术同样很有特色。勒勒车是自古流传下来的草原交通工具，也是草原文化的象征。早在匈奴时代，草原民族的车就令中原人十分惊奇。历史上草原各民族都传承了此技术，高车族就因为擅造车而得名。高车族中留下了一个擅造车的专家的名字——解飞，他被列入正史。敕勒人、柔然人都以擅造车闻名于世。草原人用动物皮制作渡河工具，浑脱、皮筏等都是十分有名的水路和渡江河工具。

草原民族创造了丰富的医学成果，他们积累了丰富了草药、动物药知识，以及各种医疗技术，例如乌桓人与鲜卑人都擅长艾灸、放血、热熨。还发明了一些特殊医疗技术，如蒙古人把昏迷的人置于牛肚中使其苏醒。草原民族最具特色的医疗方法是对骨伤的治疗，因为骑乘摔伤现象较为平常，他们的骨伤治疗与正骨技术十分特别，至今仍然在使用。另一个特色是动物医疗发达，草原人积累了丰富的相马术、相驼术、杂交医学知识。契丹人甚至给家畜做外科手术，用醇酒麻醉切除肺部病块，这是难度很大的手术。他们也有一些与毒药相关的医学内容。

草原民族有许多成熟的金属制作技术，流传下了大量的文物。匈奴人在此方面成就突出，他们用金、银、铜、铁、铅等金属制造青铜器用具和各种工艺品、马具等生活用具，显示了高超的金属处理和加工制作技艺。从传世作品看，各种加工技术很齐全，如錾凿、铸造撞击法、模压法、模浇法、复合模、套模浇铸等。匈奴人赫连勃勃的“大夏龙雀”闻名于世。柔然人更是锻造的行家里手。灌钢技术也是草原人最早发明的。

从南北朝到辽朝，占据中原的草原民族中流行佩戴算袋或算囊，内装计算工具，很重视数学。