Необходимым условием перехода промышленности на новую техническую базу было получение новых научно-технических знаний. После революции в Англии начался подъем естественных наук. В целях координации научных исследований создавались академии и научные общества. Одним из первых было «Королевское общество» (Лондон), начавшее деятельность в 60-х гг. XVII в. В него входили Ньютон, Бойль, Гук и др. Наибольшее развитие получили математика и механика, обеспечивавшие необходимые теоретические разработки для практического создания машинной техники, осуществления промышленного переворота.
Промышленный переворот в техническом отношении представлял сложный, долговременный процесс научных открытий, изобретений, внедрения в производство различных механизмов и машин.
Первые машины появились в хлопчатобумажной промышленности. Эта отрасль была сравнительно молодой, более восприимчивой к прогрессивным начинаниям. Ее развитие в большей степени подвергалось воздействию рыночных факторов. С одной стороны, она не была стеснена жесткой государственной регламентацией, с другой — не пользовалась широкими правительственными привилегиями. Старые традиционные отрасли английской промышленности находились под всесторонней государственной опекой. В сукноделии, например, парламентские законы устанавливали длину, вес, ширину, цвет ткани, способы ее изготовления, порядок сбыта, запрещали ввоз аналогичной иностранной продукции, вывоз сырья. В период становления национальной промышленности подобные государственные меры были необходимы; во второй половине XVIII в. они начали оказывать сдерживающее влияние, так как препятствовали внедрению технических новинок, проявлению хозяйственной инициативы, противоречили принципам свободной конкуренции.
Хлопчатобумажные ткани, пользовавшиеся устойчиво растущим массовым спросом в связи с их относительной дешевизной, широкими возможностями применения, ввозились в основном из Индии, Китая, Персии. Английский ситец был недостаточно высокого качества. Владельцы суконных мастерских, обеспокоенные растущим спросом на хлопчатобумажную продукцию, добились принятия закона (1700), запрещавшего ее импорт, решив проблему конкуренции традиционным силовым приемом. Предприниматели, действовавшие в хлопчатобумажном производстве, с одной стороны, получили выигрыш от этого закона, избавившись от иностранных конкурентов, с другой — вынуждены были решать задачи конкурентной борьбы с английскими суконщиками. Производители сукна, обладая монопольным положением в Англии и за ее пределами, не стремились к совершенствованию производства, расширению ассортимента, снижению цен на продукцию. Для того чтобы потеснить суконщиков, владельцы хлопчатобумажных мануфактур должны были наладить массовый выпуск высококачественных дешевых тканей. Рынок продиктовал необходимость рационального поведения, остро поставив вопрос о необходимости внедрения технических новшеств в хлопчатобумажное производство. В конечном итоге выигрыш оказался на стороне хлопчатобумажных фабрикантов, сумевших раньше других преодолеть экономическую ограниченность мануфактурной системы и использовать преимущества машинной технологии, превратить хлопчатобумажную промышленность в ведущую отрасль английского производства.
Технический переворот в хлопчатобумажной промышленности начался с того, что английский механик Кей в 1733 г. изобрел оригинальное механическое устройство — летучий челнок, позволивший увеличить производительность труда ткача вдвое. Его широкое распространение привело к отставанию прядильного производства, заставившему предпринимателей, работавших в этой сфере, активизировать свои усилия по внедрению новой техники в прядение. Был задействован механизм материального стимулирования технического прогресса. В 1761 г. общество цоощрения искусства и промышленности выпустило воззвание, обещавшее значительное вознаграждение за создание прядильной машины. Результаты превзошли все ожидания: появившаяся в 1765 г. механическая прялка (известная под названием Дженни) дала возможность заменить труд 16-18 прядильщиков. Созданная в 1779 г. мюль-машина позволила выпускать пряжу высокого качества. Изобретенный в 1785 г. ткацкий станок давал возможность заменить труд 40 ткачей.
Главный итог технического переворота в хлопчатобумажной промышленности — создание машин, применение которых решило принципиальные вопросы механизации прядения и ткачества. Дальнейшее движение технического прогресса в отрасли шло по пути их усовершенствования.
Активный процесс механизации хлопчатобумажной промышленности в 60-80-е гг. XVIII в. стимулировал технический прогресс и в других отраслях. Механизация распространилась прежде всего на близкие отрасли - суконную, шерстяную, бумажную, полиграфическую. Расширение сферы применения машин требовало технической реконструкции энергетической, металлургической базы, создания машиностроения. Использование в качестве источника энергии силы падающей воды тормозило процесс индустриализации, так как размещение механизированной промышленности было ограничено районами, имевшими гидроресурсы. Ключевым вопросом технического переворота стало создание в 1784 г. универсального парового двигателя, который мог применяться во всех крупных производствах. Его изобретение способствовало расширению территориальных границ их размещения, механизации водного транспорта, созданию совершенно новых видов транспорта — пароходного и железнодорожного. Паровые машины вплоть до конца XIX в. оставались энергетической базой хозяйства страны. Узким местом промышленного переворота была металлургия. Спрос на ее продукцию возрастал, однако производство металла сокращалось. Затяжной кризис этой отрасли объяснялся тем, что в процессе выплавки металла использовался древесный уголь, цены на который росли по мере вырубки громадных лесных массивов, импорт же леса обходился дорого. Производство чугуна становилось малоприбыльным и резко сокращалось; 60% потребностей в металле удовлетворялось за счет ввоза из России, Швеции. Технический прогресс в этой отрасли тормозился сложностью перехода на новое топливо - каменный уголь. В 1735 г. предпринимателю Дерби удалось, применяя в качестве топлива каменный уголь, получить чистый, без примесей металл путем добавления в железную руду негашеной извести. По мере роста спроса на металл этот способ получил широкое применение. Изобретение пудлинговой печи (1784) позволило получить высококачественное железо из чугуна. Новые технологии помогли преодолеть длительный кризис металлургии и избавиться к началу XIX в. от импорта металла. За сравнительно короткий период (1788—1804) выплавка чугуна возросла в три раза. Изменения в металлургии привели к развитию каменноугольной промышленности.
Изготовление на мануфактурах машин не позволяло обеспечить растущий спрос на них. Они были дороги и не имели должного качества. Хозяйственная практика требовала механизации производства машин. Технический прогресс в этой области выражался в создании металлообрабатывающей техники; в 1798 г. был изобретен токарный станок, затем сконструированы сверлильный, фрезерные станки. Таким образом, формировалась техническая база новой отрасли промышленности — машиностроительной.
В ходе промышленного переворота осуществлялся переход к фабричной форме организации. Использование в прядильном производстве машин с водяным двигателем способствовало внедрению машин, которые можно было применять только в специальных производственных помещениях — фабриках. Первая прядильная фабрика была построена Аркрайтом в 1769 г. В 1790 г. в Англии насчитывалось уже 150 прядильных фабрик. Массовое строительство ткацких фабрик относится к 20—30-м гг. XIX в.
Организация крупного машинного производства в хлопчатобумажной промышленности вызвала резкий рост выпуска продукции. За период 1780-1820 гг. производство хлопчатобумажной
продукции увеличилось в 16 раз. С конца XVIII в. на основе паровой энергетики создавались фабрики во многих отраслях промышленности. Даже в типографии газеты «Тайме», популярного уже в то время массового издания, в 1814 г. был установлен паровой печатный станок, позволивший увеличить выпуск газеты с 400 до 1100 экземпляров в час.
Промышленный переворот вступил в первой трети XIX в. в заключительную стадию — создание принципиально нового вида транспорта, соответствовавшего индустриальной структуре промышленного производства.
Паровой двигатель сначала нашел применение на водном транспорте. Первый пароход появился в Англии в 1811 г. Первая железная дорога была построена в 1825 г. Локомотив развивал скорость до 12 км/ч. Открытие железнодорожной линии хозяйственного значения (от крупного порта Ливерпуль до центра хлопчатобумажной промышленности Манчестера) состоялось в 1829 г. Строительство железных дорог, получившее размах в 40-е гг. XIX в., вызвало резкий спрос на продукцию отраслей тяжелой промышленности. Оно стало одним из ведущих факторов последовавшего за промышленным переворотом мощного экономического подъема. Использование новых транспортных средств позволило ускорить обращение товаров, удешевить стоимость их перевозок, способствовало развитию внутреннего и внешнего рынков.
Изменения в структуре хозяйства Англии. В результате промышленного переворота и последовавшего за ним промышленного подъема 1850—1870-х гг. коренным образом изменилась структура экономики Англии. Из аграрной она превратилась в мощную индустриальную державу. В 1870 г. в промышленности (включая строительство) было сосредоточено около 50% трудовых ресурсов страны; 86% населения Англии проживало в городах и рабочих поселках. Интенсивный процесс урбанизации был связан с бурным ростом новых промышленных центров на севере страны (Манчестер, Ливерпуль, Бирмингем, Лидс и др.).