徐寿读书涉猎很广，他不喜诗词，而是专攻数学、天文、物理等等，这些知识激发了他对科技术的研究。1853年，徐寿和同乡华蘅芳结伴来到上海，购买了书籍、仪器，进行了一系列的物理实验。他将水晶图章磨成三角形，作为三棱玻璃来观察光的色谱；还用摩擦过的圆玻璃棒指挥纸人舞动，来给孩子们演示摩擦生电。
1862年3月，徐寿进入了曾国藩创办的安庆内军械所，他仅仅靠着《博物新编》上一张蒸汽机的略图，以及专程跑到外国轮船上观察了一天，就开始研究蒸汽机的制作。三个月后，以徐寿为代表的科学家们通力合作，制作出了中国第一台蒸汽机。
1866年，金陵机器制造局又在徐寿、华蘅芳等人的指导下制造了中国海军第一艘蒸汽船，中国近代造船工业从此起航。接着他们又设计制造了“驭远”、“惠吉”等舰船，开创了造船业的新局面。
