中国的火药，起源于炼丹道士的偶尔发现，这就使中国的火药理论一开始就蒙上了阴阳五行学说的帷幕，妨碍对其理化现象作科学的分析。此后火药的发展，主要凭借经验的层积，鲜有理论上的层层揭示。至鸦片战争时，清军制造的火药，仍是按照明末的配方，以手工业作坊或工场生产。

战前广东水师提督关天培所采用的火药配方是硝80%、硫10%、炭10%。[注释]这是这一时期内我们能看到的唯一配方。而这一配方中的含硝量过高，容易吸潮，不便久贮，爆炸效力低。

手工业的生产方法，使清方无法提炼出高纯度的硝和硫，药料的杂质成分高；又无先进的粉碎、拌和、压制、烘干、磨光等工艺，只是靠舂碾，结果火药的颗粒粗糙，大小不一，往往不能充分燃烧。

火药的质量，直接影响到枪、炮的威力。清军使用的粗劣的火药，使其原本落后的枪、炮，在实战中效能更减。

英国海军为当时世界之最，拥有各类舰船400余艘。其主要作战军舰仍为木制风帆动力，似与清军同类，但相较之下，有下列特点：一、用坚实木料制作，能抗风涛而涉远洋；二、船体下部为双层，抗沉性能好（当时中国人称“夹板船”），且用铜片等金属材料包裹，防蛀防朽防火；三、船上有两桅或三桅，悬挂数十具风帆，能利用各种风向航行；四、军舰较大，排水量从百余吨至千余吨；五、安炮较多，从10至120门不等。[注释]此外，诞生于工业革命末期的蒸汽动力铁壳明轮船，也于19世纪30年代起装备海军。尽管此时的轮船吨位小，安炮少，在西方正式海战中难期得力，在海军中也不占主导地位；但因其航速快、机动性能强、吃水浅等特点，在武器装备落后的中国沿海和内河横行肆虐。

清军的海军，时称“水师”，主要有两支：一为福建水师，一为广东水师。[注释]其他沿海省份，亦有执行水师任务的镇、协、营，如浙江的定海水师镇，盛京的旅顺水师营，等等。然清军水师的任务却非出洋作战，而是近海巡缉，守卫海岸。“天朝”的水师并不以哪一国的舰队为作战对象，其对手仅仅是海盗。用今天的标准来衡量，清朝水师算不上是一支正式的海军，大体相当于海岸警卫队。

正因为如此，清朝水师的主要兵力，并不是在舰船上或为舰船服务的勤务分队中，而是驻守于沿海、沿江的众多炮台、城寨、要隘。许多海防要地，如厦门、虎门、舟山等，其陆上防守全由水师负责。

从数量上讲，清军水师舰船也有数百艘之多；从种类上讲，清军战船样式亦达数十种；但是，其最基本的特点就是船小。清军最大之战船，其吨位尚不如英军等外级军舰，清军安炮最多之战船，其火炮数量也只相当于英军安炮最少之军舰。至于其他的弱点，当时人亦有清醒的认识。闽浙总督邓廷桢对此作过评论，除未涉及舰船的帆索、航速等技术外（很可能邓廷桢未有航海经验，对此不甚了解），对船体的质量、火炮的数量、炮手的安全等问题，都进行了具体的比较。他的结论是：“船炮之力实不相敌”，“此向来造船部定则例如此，其病不尽在偷工减料”。

不是说当时中国的造船业只能达到这个水平，中国此时也造出过比战船更大更坚固的远洋商船。这里就涉及到邓奏中提到的“部定则例”。清朝的战船样式大体是在乾隆年间固定下来的，并用“工部军器则例”、“户部军需则例”等条规确定其样式和修造军费。这就自我限制了战船的发展。各地没有更多的钱去制造更大更好的军舰。为了保持水师战船对民船的某种优势，清朝又反过来规定民船的大小尺寸，限定民船出海时火器、粮食、淡水的携带数量。[注释]这么一个循环，严重滞碍了中国的造船业、航海业的进步。

即便是如此落后的水师师船，其完好在航率仍是很低的。例如，鸦片战争前，福建水师共有大小战船242艘，除去修理未竣、应届修期、被风击碎者外，在营驾驶者118艘，在航率仅48.8%。又如，浙江定海水师镇共有战船77艘，遭风击碎、修理未竣者达30艘，在航率仅61.2%。

中英舰船水平的悬殊差距，使得清军在鸦片战争中根本不敢以水师出海迎战英军舰队，迫使清军放弃海上交锋而专注于陆地。这种由装备而限定的战略决策，实际使清军丧失了战争的主动权。英军凭借其强大海军，横行于中国海面，决定了战役战斗的时间、地点、规模。此中利害关系，后文会介绍。

由于鸦片战争中清朝的上下无不认识到清朝水师绝非英国海军之对手，大多主张在陆地，尤其是在海岸进行防御。防御工事的地位因此而凸显出来。

清朝的防御工事主要有两种，一为城，一为炮台。

城的防御设施，包括城墙、城门、护城河等。这些工事的情况与功能，久为人们所熟悉，且有今存的遗迹可增添人们的感官认识。城的攻防战，为中国古今的主要作战样式，更何况鸦片战争中英军的攻城战，仅三次（广州、乍浦、镇江）。因此，这里不打算分析城的防御体系，而放在后面结合战斗作具体评论。

海岸炮台是鸦片战争中清军最主要的防御工事，而这些炮台今已不存，[注释]人们对它也缺乏感性认识。