1940年9月，根据中央军委指示，成立了中国医科大学，校址在延安东川的柳树店。医科大学分设高级军医班，普通军医班、调剂班和特别班。其教学宗旨是：培养政治坚定、技术优良、作风艰苦的现代革命医务技术人才。为此，医大认真地抓了政治教育、专业教育和临床学习三个环节。在政治教育方面，培养学员逐步树立共产主义世界观和革命人生观，继承和发扬红军医务工作者的救死扶伤和革命人道主义精神，成为全心全意为伤病员服务的革命医务工作者。在专业教育方面，开设物理、化学、生理、解剖、内科、外科、小儿科、五官科、药物、调剂、护理、妇产等课程，反复强调学员要努力学好这些专业课。在临床实习方面，从当时的实际需要出发，要求学员在课程实习的基础上，尽量多参加护理实习，提高护理技术；更要多从事内外科临床实习，多接触病员，在实践中学习，在学习中实践，以期培养成医术优良的医务人才。
    中国医科大学在1940年9月至1945年11月的五年间，共举办了十三期，除培养了数千名医术精湛的医务干部外，还经常协助边区政府和驻军解决一些地方上和部队上的卫生工作问题。例如协助边区政府办好边区医务学校，培养了许多为边区农民服务的医生；根据边区军民预防天花的需要，用过期的牛痘苗作菌种，试制了三四十万份牛痘疫苗，供边区人民和八路军各部队使用；1943年为配合大生产运动，医大师生曾多次到驻边区各部队调查并协助改进卫生工作，组织医疗队协助地方政府解决克山病、柳拐病等流行病的防治问题；1944年为配合边区文教大会提出的动员群众自己起来同自己的文盲、迷信和不卫生的习惯作斗争，医大作了很多卫生宣传工作，为提高边区军民的卫生知识作出了贡献。
    除自然科学院和中国医科大学外，边区还有农业学校、工业学校、职业学校、摩托学校、白求恩护士学校等科技学校。这些学校根据自己的性质和特点，也开展了丰富多彩的科技教育活动，取得了可喜的成绩。
    2.科学技术研究
    在中共中央的领导下，边区的自然科学研究工作蓬勃开展。1940年2月5日，在毛泽东、陈云、吴玉章等同志的发起和资助下，成立了陕甘宁边区自然科学研究会，会员有320多人，其中有科技工作者，教育工作者和哲学、自然辩证法工作者。此后，边区又先后成立了土木工程、农业、生物、医药、卫生、地质矿冶、机电、化学、数理、航空等学会，成为自然科学研究会的分会。还有国医学会、中西医研究会、国防科学社、煤业学会、气象协会等科学团体。这些科研学术团体，充分发挥自然科学和社会科学结合的强大威力，用马克思主义哲学作指导，根据边区科学技术和工农业生产以及提高人民科学文化水平的迫切需要，有步骤地开展了各种学术研究活动，产生了良好的影响。
    1941年8月，边区自然科学研究会在自然科学院召开为期三天的第一届年会暨学术讨论会，到会的学者和技术人员达300多人。朱德亲临大会并作了《科学与抗战结合起来》的报告，张闻天作《自然科学与社会科学》、徐特立作《科学教育》、陈明升作《敌后科学动态》、陈康白作《自然科学与人生的关系》、《中国历代科学发明》、李富春作《财政经济政策》、孙霁东作《边区工业概况》、傅连暲作《苏联工业概况》、华寿俊作《纤维工业技术》、乐天宇作《边区植物分布及特点》等学术报告，是边区举行的一次空前的自然科技学术讨论盛会。
    为了交流学术经验，普及科学知识、探讨边区建设，自然科学研究会在《解放日报》上开辟了《科学园地》专栏。从1941年10月至1943年3月，专栏共出刊26期，发表稿件190多篇，其中有关科学技术的论文就有140多篇。此外，自然科学研究会还创办有《卫生》、《自然界》、《急救常识》、《农业知识》、《药用植物》、《知识问答》等副刊。根据战备需要，自然科学研究会在边区军民中广泛宣传了防空、防毒、防灾、防疫等科学常识。延安科技工作者编写出版了大量的科学通俗读物，仅1942年至1944年，出版的《司药必携》、《配偶禁忌》、《解剖学》、《耳鼻喉科学》、《王大娘养胖娃》等医药卫生读物和宣传材料就发行达78200多册。这些对推动边区的学术研究，发展边区的经济建设，提高边区军民的文化科学水平，都起了很大的作用。
    延安时期，科技工作者形成了学习和研究自然科学史的热潮。1941年是牛顿诞辰300周年，1942年是伽利略逝世300周年，自然科学研究会先后召开了纪念大会和举行了纪念讲座，大力宣传牛顿和伽利略的创造精神和科学理论。科技工作者还对古代、中世纪、文艺复兴时期以及近代一些著名科学家，如居里夫人、罗蒙诺索夫等在自然科学上的重大贡献，进行了初步的研究和探讨。对地球起源、人类起源、生命起源进行了学习和宣传。这些活动的开展，不仅在边区，在当时的全中国甚至国外都有很大反响。
    科技工作者为了改变民众中存在的落后思想，还开展了“科学大众化运动”。毛泽东同志非常强调机关干部要学习自然科学的基本常识，他在边区自然科学研究会成立大会上讲话时就指出：“自然科学是人们争取自由的一种武器。人们为着要在社会上得到自由，就要用社会科学来了解社会，改造社会，进行社会革命。人们为着要在自然界里得到自由，就要用自然科学来了解自然，克服自然和改造自然，从自然里得到自由”。他还说：“马克思主义包含有自然科学，大家要来研究自然科学，否则世界上就有许多不懂的东西，那就不算一个最好的革命者”。中共中央作出了《关于在职干部教育的决定》、《关于延安干部学校的决定》，强调学习科学知识的重要意义。为此，延安各机关组织了“自然科学普及小组”，建立了学习制度，规定机关工作人员每日二小时的学习时间。中央党校、马列学院、自然科学院、鲁迅艺术学院等院校的马列主义哲学课中，专门开设和讲授“自然科学概论”、“自然科学史”、“最新自然科学简介”等课程。边区从城镇到乡村，普遍建立了识字组、读报组，结合识字学习科学常识。1941年11月21日，边区可以看到日蚀现象，自然科学研究会利用这个机会，在文化俱乐部举办了“关于日蚀的科学知识”科普讲座，发表了“日蚀在科学上的意义”的科普文章。当天，该会还在自然科学院组织了日蚀观测，并及时在《解放日报》上作了详细报道，用事实对群众进行广泛宣传，破除了群众当时流行的“天狗吃太阳”、“野太阳吃家太阳”等迷信传说，对提高广大群众的科学意识很有帮助。
    3.以科学技术促进经济建设的发展
    （1）农业。陕甘宁边区处于分散的农村环境，农业是经济的主体。但农业生产力低下，生产技术落后，基本上是靠天吃饭。为了改变这种状况，农业科技工作者当时推行了一些可能办到的农业技术。第一，兴修水利。边区多旱少雨，水利事业很不发达。他们根据河流和地势，大力推广兴修小块水利。据不完全统计，仅1942年和1943年，全边区就修水地41000多亩。此外，各地还推广修梯田、打坝堰、挖鱼鳞坑、溜崖、拍畔等方法，防止水土流失，增加地力，提高单位面积产量。第二，增施肥料。广泛宣传“庄稼一枝花，全靠粪当家”、“把粪当宝，庄稼一定长得好”的科学道理，发动群众普遍开展拾粪、垫圈、修厕所、沤肥等活动。第三，精耕细作。主要在地少人多的地区推行，改变广种薄收的老习惯。此外，实行套种、间种，“谷子地里带绿豆，高粱地里种江豆，糜子地里带小豆”，采取本科作物和豆科作物间种或轮种的方法，培养地力，减轻灾害，大大提高了单位面积产量。第四，推广植棉技术。边区属大陆性气候，无霜期仅120-150天。因此，棉花宜种在较暖的地方和阳坡上，并要及时合理管理，争取棉花早熟。据1944年统计，全边区共植棉29.5万亩，收皮棉304.4万斤，达到边区需要量的2/3以上。第五，防治病虫害。￥虫、蚜虫、路虎、排黄牛牛，分别是边区主要农作物谷子，以及棉花、蔬菜和高粱的大敌。当时没有农药，发动农民在秋收后和开春前开展掏谷茬运动，消灭蛰伏的￥虫虫卵；用人捉手抹、烟草水涂洗、灯光诱捕等办法，遏制各种虫害。对谷子的长莠和麦子的黑丹、黄丹等病害，主要采取选择抗病强的优良品种和换茬种植等办法，收到较好效果。第六，建立光华农场。1940年成立后，积极引进繁殖和推广优良品种，抗￥虫性强的狼尾谷，两年内推广到边区17个县，面积10180亩，产量比当地谷子提高10%以上；子粒长、骨子细的金皇后玉米产量比当地品种高30%。特别是1941年边区发生了牛瘟，光华农场研究成功并制造出免疫血清16万毫升，疫苗10万毫升，全部进行免费注射，为扑灭甘泉县、富县、延安县、延安市、新宁县及关中中心区等地的牛瘟，作出了巨大贡献。