还预示了物质的原子原理，形象生动的描述了原子能的威力：“那东西将从地底下爆起，使人在无声的气息中突然死去，城堡也遭到彻底毁坏，看起来在空中似乎有强大的破坏力。”

光学中他设想光的传播由中心向外传播；认为光和水波、声波的运动方式相似，并预见了多普勒效应；认为光的速度是有限的，早于同时期的科学家；设计并进行了针孔成像实验；根据眼球的构造和功能设计了光学仪器。

力学中达·芬奇强调力学和数学同样是自然科学的基础，并研究过许多力学问题。

他根据实验和观测得出：重物沿它和地心相连的直线下落，下落的速度同时间成正比。

在静力学方面，他严格确定了力矩概念：杆上街体的平衡“由它们的重量和距支点的距离决定”，由此总结出计算几何体重心的一般法则。他已知道力的平行四边形法则。在用这一法则研究重物沿斜面运动中，他正确地得到摩擦力的定义。

在流体力学方面，他总结出河水的流速同河道宽度成反比，井用这一结论说明血液在血管中的流动。他还运用力学和机械原理设计了许多机器和器械，参加了运河、水利和建筑工程的设计和施工。他通过对鸟翼运动的研究，于1493年首次设计出一个飞行器。

其六、西方文明中最早的机器人研究设计出初级机器人。最为奇妙的是，达·芬奇还设计了一套方法以做心脏修复手术。

为了认识人类自身，达·芬奇亲自解剖了几十具尸体，对人体骨骼、肌肉、关节以及内脏器官进行了精确了解和绘制。

令人惊讶的是，当年达·芬奇连人体循环系统工作机理的概念都没有。更为神奇的是，2005年一名英国外科医生还利用达·芬奇设计的方法做心脏修复手术。不过，解剖学的研究在当时并没有给达·芬奇带来声誉，而是遭到了无数的诽谤。

不过，就是有了对人体的这种深入了解，达·芬奇才在手稿中绘制了西方文明世界的第一款人形机器人。