现了当时发明的火药，现在叫黑火药；因为它呈褐色，又有人叫它褐色火药它是硝酸钾、硫磺、木炭三种粉末的混合物这种混合物极容易燃烧，而且燃烧起来相当激烈这是因为硝酸钾是氧化剂，加热的时候释放出氧气硫和炭容易被氧化，是常见的还原剂把它们混合燃烧，氧化还原反应迅猛进行，反应中放出高热和产生大量气体假若混合物是包裹在纸、布、皮中或充塞在陶罐、石孔里的，燃烧的时候由于体积突然膨胀，增加到几千倍，就会发生爆炸这就是黑火药燃烧爆炸的原理
和其他发明创造一样，火药的发明也经历了一个长时间的实践和认识过程，随着生产的发展、社会的进步而逐步完善
火药应用于军事以后，在制造技术上和性能上逐渐有所发展和提高北宋仁宗时（公元1040年左右），以熟悉法令典故而著称的宰相曾公亮等编写的军事著作《武经总要》前集卷12里，已经详细记载炮火药、蒺藜火药、毒烟火药的配制方法
火炮药用焰硝四十两，硫磺十四两，木炭十四两，外加竹茹、麻茹、清油、桐油、磺蜡、干漆、砒磺、磺丹、定粉、浓油等其组配比例为硝50.6%、硫磺26.6%、木炭22.8%
蒺藜火药用焰硝四十两，硫磺二十两，木炭五两，外加竹茹、麻茹、小油、桐油、沥青、磺蜡、干漆等其组配比例为硝50%、硫磺25%、木炭25%
制毒药烟球用焰硝三十两，硫磺十五两，木炭五两，外加巴豆、砒霜、狼毒、草乌头、磺蜡、竹茹、麻茹、小油、桐油、沥青等，其组配比例为硝49.06%、硫磺24.8%、木炭25.6%；
上述三个火药配方说明，用硝石、硫磺、木炭为基本原料，再掺杂一些其他物质，就可以配制成不同性能和用途的火药这三个配方，既是经过宋军试用改造后优良的定型制品，又是各地配制火药的样本其硝、硫、炭之间的组配比率，渐趋合理
但是，和现代黑色火药比较，这三种火药的组配率还有一定的差距（现代黑色火药的标准配方：硝75%、硫磺10%、木炭15%），由于氧化剂硝石的含量太低，供氧不足，低熔点可燃物硫磺的含量太多，又掺有很多其他成份，其性能只具有纵火、散毒、放烟的作用《武经总要前集》所载“霹雳火球”就是按上述第一配方而制的，它也不是爆炸性火器，名为霹雳，是由于火药后竹竿爆裂，发出很大响声，又由于竹竿爆裂，球体内的炽热瓷片散飞附近，可以伤人，所以说它有爆炸性火器的萌芽
由此可见，北宋初期的火药，一方面已经有了相当的发展，另一方面配方成份也很复杂，还是一种低级火药北宋末期所出现的“霹雳炮”、