Eseguì esperimenti ottici con la camera oscura solo pochi decenni dopo che Ibn al-Haytham fosse stato il primo a farlo.
Egli migliorò anche gli strumenti astronomici, come il tubo di puntamento astronomico allargato, che permise a Shen Kuo di fissare la posizione della stella polare .
Shen Kuo fu noto anche per gli orologi idraulici.
Il libro pubblicato nel 1261 dal matematico Yang Hui  ha riportato la prima illustrazione cinese del triangolo di Pascal, anche se fu scritto in precedenza intorno al 1100 da Jia Xian.