食物的增加意味着人口的增加，而人口的增加又使更多的灌溉溝渠，更多的新農田，更多的食物成為可能。
在灌溉技術不斷發展的同時，新興的冶金術也被逐漸掌握。冶金術對燧石罕見的流域地區的移民們來說，用處特別大。最初，他們把天然金屬看作是極其堅韌、可鍛的石頭，用反覆錘打和磨製的方法對其進行冷加工。直到他們學會用熔煉的方法從礦石中提煉金屬時，才開始有了真正的冶金術。
最早提煉的金屬大概是銅。後來人們發現，銅經過熱處理能成為液體，並能表現為各種容器或模型的形狀；而冷卻後，銅又變硬。而且其邊刃的鋒利比得上石頭。到公元前
3000年時，中東和印度的居民已普遍知道，在銅裡面加少量其他金屬，可以冶煉出更為經久耐用的合金。
最後，他們發現，在冶銅時接進一些錫，效果最理想，由此產生的青銅明顯地勝過石頭。用青銅製造武器特別受歡迎，因為石頭易碎，打仗時不可靠。但是，銅和錫這兩種金屬不多見，所以青銅在當時是很昂貴的，未能普遍採用，如用來製造工具等。
犁的發明在當時同樣很重要。最初的犁結構很簡單，用一棵小樹製成。樹上只留一根樹枝，在村干的三分之二處，向外突出；樹枝上的枝杈全部砍去，頭削很尖尖的。村干的上端系在兩頭牛的身上，下端由把犁人扶着；當牛拉樹幹時，突出的樹枝便入地翻土。
這一原始的發明物用來耕犁中東半乾旱的沙土時，效率還挺高的。到公元前
3000年時，整個美索不達米亞和埃及已普遍使用，並傳入印度；到公元前
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0年時，還傳入遙遠的中國。牛拉犁的意義就在於，人類首次能利用自身體力以外的力量作動力。從這一意義上說，犁是蒸汽機、內燃機、發電機和核分裂反應堆的先驅。
公元前
3000年時，風也得到了利用，成為人類在某種情況下——如抽水時——可以借用的一種力量。當時已有了製作粗陋的橫帆，最先使用的地點大概是波斯灣和尼羅河上。風的利用。橫帆的出現，表明人類第一次成功地利用人造的力量作動力。
早期的帆船很粗糙，但對繁重的交通運輸來說，不失為一種比馱驢和牛車遠為經濟有效的工具。所以，古代文明時期的貿易大多取道水路。
車輪的重大發明也是在這富有創造性的一千年間取得的。美索不達米亞最早的輪子只是一些圓形的板，和軸牢牢地釘在一起。到公元前
3000年時，已將軸裝到手推車上，輪子不直接和車身相連。以後不久，又出現了裝有輪輻的車輪。
這種原始的手推車雖然笨拙得很，但比從前一直使用的人的肩膀和馱獸
通常是驢子要好得多。車輪還很早就用於製造戰車。這種戰車先是用來衝入敵陣，迫使敵人潰散；後來又當作戰台使用，戰車兵可以站在戰車上朝敵人擲標槍，殺死敵人。輪子這一發明物也為和平時期服務，陶輪就是用輪子做的。
最簡單的陶輪只需一對盤形的車輪，輪盤之間裝一根軸，軸直立豎放；陶工一面用腳旋轉下面的輪盤，一面用手將柔軟的粘土置於上面的輪盤中，塑捏成形。這一裝置使陶工能成批地生產人類最早的工藝品——陶器。
這些影響深遠的技術進步與相應的影響深遠的制度變革相伴而行。人口的增長使某些村落得以發展為由新的宗教顯貴及後來的軍事首領和行政首腦統治的城市。城市的出現之所以可能，是由於農業生產率的增長。農業生產率增長使食物有了剩餘，能夠供養新產生的祭司階級、士兵和官吏。
這一發展過程不是突然的或單方面的。近來有不少人展開爭論：究竟是技術變革決定製度變革，還是制度變革決定技術變革？這使人聯想起關於人類進化的一個早期階段的爭論：是否先有了人的大腦，然後才創造出人類文化，包括語言和工具製造？現在大家已一致同意，前者與後者相互作用，語言和工具製造是大腦發展的原因，也是大腦發展的結果。看來技術變革和社會變革也是如此，先是相互作用，最後促使城市革命和文明到來。新石器時代的耕種者向居統治地位的顯貴們提供剩餘物品，從而由部落成員轉為農民，並不是由於他們從某個時候起同意這樣做，或被迫這樣做；相反，這是一個逐步發展的過程，在這一發展過程中，原因和結果相互作用、密切關聯。
後起的階級分化是文明的特徵。階級分化的起源可以從樸素的村社聖祠那裡找到；聖詞是當時的社會宗教生活的中心，不過那時還沒有專職的祭司。當村莊發展為城市時，聖祠也發展為寺院。寺院有祭司和仆從他們是最早不必直接從事生活資料的生產的人。
如果把祭司看作是從前部落巫師的後繼者，那麼不難理解，他們應是最早的顯貴。由於墨守農業的種種儀式
如求雨的儀式對新石器時代的農人來說，是至為重要的，所以巫師成為最有權勢的人物。而現在新出現的祭司，不僅要對傳統的各種超自然的現象負責，而且還要負起不斷增加的管理社會的各種職責。這些職責對一個日益複雜化的社舍來說，是必不可少的。
