歷史學家一般把這個時期稱之為從奴隸制向封建制過渡的社會變革時代。這個時期也完成了我國從青銅時代向鐵器時代的過渡。隨著冶鐵和鐵制工具的使用、農田水利的發達、都邑建築的興盛，以及列國兼并戰爭的刺激，以《墨經》和《考工記》兩書為標誌，中國古代物理學開始了它的形成時期。
墨子(約公元前468—前376年)是這個時期具有唯物主義傾向的哲學家，也是我國古代最早的物理學家。墨子，名翟，魯國人，他和他的弟子組成的墨家，是春秋戰國時期物理學成就最大的學派。其代表作《墨經》一書，記載了有關力學、聲學、光學等方面的知識。尤其是在光學方面，它以八條文字連續有序地記述了光、影、鏡面成像的光學問題。它不僅是中國最早的幾何光學著作，而且在世界古代文化史上也是一篇很難得的和較全面的光學傑作，比歐幾里得光學還早百餘年。
《考工記》是春秋末年齊國人的著作。它論述了當時手工業的主要工種，是一部關於我國古代手工技術規範的總彙集。尤為可貴的是，該書在記述各種手工技術的同時，還分別闡明了它們的科學道理。其中包括許多力學、聲學和熱學方面的物理知識，堪稱為集我國古代物理學知識在工藝技術上應用的大成。例如：在敘述車和車輪的製造技術時，指出了車輪的物質均勻對稱檢驗法；最早記述了車子運動的慣性現象；對牛車、馬車上下坡的力學問題作了分析；在敘述皮革製造時，指明皮革的變形與受力有關；在敘述弓箭製造中，講明了保持箭在疾風中一定彈道的技術問題；在敘述制鐘技術時，還說明了鐘壁厚薄、鐘口形狀、鍾甬長短對發聲的影響，它比歐洲同樣內容的論述文字要早1500年。為《考工記》制鐘技術的文字記載作證的是，1978年考古發掘出湖北隨縣曾侯乙編鐘一套64個，其總音域跨五個八度。
此外，在這個時期，人們還發現了磁石吸鐵現象，發明了最古老的磁性方向指示器，即「司南」。在《管子·地員篇》中記下了弦線音高與其長度的定量關係。