После каменного века человеческое общество сначала вступило в бронзовую эпоху, а затем в железную. Бронза представляла собой сплавы с добавлением олова и использовалась для изготовления ритуальных предметов, сосудов и сельскохозяйственных инструментов; железо было более твёрдым, чем бронза, и в основном использовалось для изготовления орудий труда и оружия. Бронзовый век в Китае начался не позднее 1600 г. до н. э. во времена династии Шан, в то время как железо получило широкое распространение в эпоху Весны и Осени (500 г. до н. э. — 473 г. до н. э.), то есть спустя более 1000 лет. Однако содержание железа в земной коре составляет около 5,6%, в то время как содержание меди гораздо ниже — всего 0,006%. Как известно, редкость делает вещи ценными, и даже сегодня медь стоит дороже. Так почему же древние ремесленники сначала использовали бронзовые изделия, а затем перешли на железные?
По крайней мере, две причины обусловили такую историческую ситуацию. Во-первых, это температура плавления материалов. Для плавления сначала необходимо нагреть металл до температуры плавления. Температура плавления меди составляет около 1083 °C, что намного ниже, чем у железа (1535 °C), а сплав бронзы ещё ниже. Добыча железа в древности была сложной задачей, и даже сегодня для этого требуется большое количество энергии. Обычно пламя угля не может достичь температуры плавления железа без помощи механических вентиляторов, поэтому изобретение вентиляторов сыграло важную роль в добыче железа в древности. По имеющимся данным, вентиляторы стали широко использоваться в Китае примерно в 500 г. до н. э., то есть в эпоху расцвета железного века.
Во-вторых, активность металлов. Активность — это химическая характеристика металлов. Металлы, существующие в виде элементов в природе, обычно не очень активны, например золото является очень неактивным металлом; напротив, металлы в виде соединений считаются активными, например натрий в соли (хлорид натрия). Медь также является не очень активным металлом и легко восстанавливается. Однако железо гораздо более активно, чем медь, поэтому восстановление железа сложнее, чем восстановление меди. Под восстановлением понимается возвращение металла в его первоначальное состояние, то есть извлечение чистого металла из металлического соединения.
Возможно, медь изначально "скрывалась" в виде соединения в малахите, и древние люди случайно использовали малахит для изготовления печей, а затем добавили в него дрова, в результате чего получился первый металлический медь. Однако добыча железа была гораздо более сложной задачей.