Leibniz elaborează bazele calculului diferențial și integral, de o mare însemnătate pentru dezvoltarea ulterioară a matematicii și fizicii. Simbolurile matematice introduse de Leibniz în calculul diferențial și integral se folosesc și astăzi. 
Perfecționând realizările lui Blaise Pascal, Leibniz construiește un calculator mecanic, capabil să efectueze înmulțiri, împărțiri și extragerea rădăcinii pătrate. 
Dezvoltă forma modernă de numărare binară, utilizată astăzi în informatică și pentru calculatoare. 
Leibniz a încercat să creeze un calcul logic, o logică bazată pe utilizarea simbolurilor, fiind un precursor al logicii matematice.
În fizică, Leibniz a introdus noțiunea de forță vie, ca măsură a mișcării (energia cinetică), diferită de cea de cantitate de mișcare(impuls), premergătoare noțiunii moderne de energie.