有人說，康熙帝是近代自然科學的先驅者，堪稱當時自然科學的專家，而康熙帝對於西學的興趣是從一場天文爭論中開始的。在這次爭論中，他被西學所深深吸引。
在順治帝時，曾經采用以西法修訂的《時憲曆》，這一措施引起了當時保守派強烈的不滿，大臣們紛紛上書反對。康熙三年（1664年）十一月，鼇拜集團下令逮捕擔任欽天監正的德國傳教士湯若望，還包括其助手外國傳教士南懷仁等，湊巧的是，此時京師上空出現了一顆彗星（古代稱為掃把星），被視為不祥之兆，彗星過後，出現了一場席卷全城的沙塵暴，就連刑部也到處都是沙塵。
看到彗星和沙塵暴帶來的影響，刑部為了迅速處理，於是命南懷仁等在獄中從牢窗小孔計算下下一次日食的時間，並令不同學版運用各自的方法來計算，進而看看哪種方法更為精準。
當時，中國天算家給出的預告是兩點十五分出現日偏食，而阿拉伯天算家則說是兩點三十分出現日偏食，而耶穌會神甫則說是三點出現。聽到三種預測不通的結果，朝內的一些官員們都感到很好奇，他們聚在天文觀象台上，都想弄清楚到底誰的計算方式更先進。
大家都屏氣凝神，隻見天空中的影子越來越大，慢慢地整個太陽都被遮住了，正好在三點鍾的時候日全食發生了，看來是歐洲神甫的預測是對的，他們發出的預報正是日全食，而其他學派發出的預告則是日偏食，大統曆和回曆的預報結果都是錯誤的。於是，康熙請求孝莊出麵幹涉，讓鼇拜集團釋放了湯若望等人。
這一事件讓康熙對西學產生了很大的興趣，後來，傳教士南懷仁等應召覲見。康熙在政務繁忙之餘，會抽出一些時間與他們討論問題，康熙還向歐洲傳教士們係統地學習數學、天文學、曆法、哲學甚至炮術實地演習。
康熙對西學表現出極濃厚的興趣，他認真聽，且不斷練習，甚至親自繪圖，傳教士們也對康熙孜孜不倦的學習態度折服。曾在一位傳教士的日記中有這樣一段評價康熙學習西學的文字：
“他閱讀了我們用韃靼文寫出的定律，令我們解釋給他聽。皇上在透徹理解之後，把我們所講，親自動筆寫了一遍，竟與我們的口授相符，隻有名詞和文理稍微變動。”
在數學方麵，他有自己的獨著《禦製三角形推算法論》，並且在這部著作中闡明了自己的觀點：西學中源。盡管康熙非常愛好西學，且學習各種西學知識，但在康熙看來，西學隻能作為一種業餘愛好，西學不過是業餘消遣，而且他還堅持認為西學的諸多成就來源於中國。
地理方麵，1708年由康熙帝下令編繪，讓傳教士率隊進行全國地圖測驗，以天文觀測與星象三角測量方式進行，采用梯形投影法繪製，比例為四十萬分之一，完成了《康熙皇輿全覽圖》，這是我國首次在實測基礎上繪製的全國地圖，此圖曆時近十載繪製精細，測量準確，是當時我國一幅最精確的全國地圖。
幾何學方麵，據傳教士白晉記載，康熙先後把歐幾裏得的《幾何學原本》前前後後熟讀了12遍以上，把巴蒂氏的《實用及理論幾何學》讀完之後，就基本掌握了幾何學原理。
此外，康熙還編撰了集當時的天文、數學、樂律的大型巨著《律曆精蘊》，集地理、生物知識等多學科為一體的《幾暇格物編》，該書記載了康熙對於樹木、藥材、物產資源、山野動物、江河魚類、風雲雷電等自然知識的了解和研究。
他的老師白晉對康熙給予了很高的評價：“他生來就帶有世界上最好的天性。他的思想敏捷、明智，記憶力強，有驚人的天才。”
而以上這些學習任務都是他在繁忙的政務之餘、利用閑暇之間完成的，可見其學習之勤奮，同時還能有這樣的研究興趣和實證精神，將所學付諸實踐，那麽，對於如此熱衷於西學的康熙，為什麽沒有讓西學為己所用，也沒有帶領中國走向繁榮富強呢？
下麵這段話可以說是很形象地描述了他內心對西學真實的態度：
天文曆算，為王朝定鼎製曆之所需；西洋銃炮軍器，為護衛王朝“百年之國祚”之所需；鍾表器物，則為聖躬賞玩之所需。
也就是這些“技能”方麵的東西，都是可取的。但是學習他們一方麵是為了滿足自己的興趣，另一方麵是為了從中吸取相關的維護統治的知識，技能背後所隱藏的學術成分，是不被允許傳播的，這也在一定程度上可以解釋我國古代有四大發明，但卻沒有看到四大發明最後應用到生活中的原因了。
因此，我們可以說，盡管康熙是西學的愛好者和追求者，但他並沒有將西學發揚和推廣到社會中，他隻是閉門造車，隻是在業餘研究他的個人興趣愛好，這也使整個中國的近代化比歐洲列強要晚了兩三百年。