自从14世纪欧洲人将火药应用到战争中后，开始了长达300余年从冷兵器向热兵器的过渡时代，这是一个艰难而缓慢的过程。火药燃烧后产生的燃烧气体和爆炸力，使热兵器具备比以往任何兵器更大的杀伤力。但是，早期的火枪，无论火绳枪还是更完善的滑膛枪与燧发枪，虽然能有效撕开重骑兵厚实的盔甲和步兵坚固的盾牌，但与同时代熟练弓手手中的长弓和十字弓相比，都存在精度差、射程低、射速慢，使用极不方便的弊端，甚至到1815年滑铁卢战役结束时，还有一个英军中将郑重写信建议恢复装备长弓，以取代步兵手中的燧发枪。
但是，火枪除了威力大的优点外，使用比较简便，从平民临时征募来的士兵，经过短时间训练便可掌握使用诀窍。而要训练合格的弓手，则至少需要几个月时间，要做到真正精通弓箭，就必须经过数年不间断的刻苦训练，这正是热兵器受到各国军队偏爱的奥秘。
加速热兵器发展的最重大、最突出的技术进步是铸铁技术的发明。欧洲在中世纪一直沿用陈旧的冶炼技术，直到诸如水力锤粉碎矿石、用水力锻处理、用水力驱动风箱等技术的出现与应用，才大幅提高冶炼温度并降低了铸铁产品成本。
最早出现的单人操作火药武器很可能是手枪，早期手枪使用这种新型火药后，有效射程50码，最大射程可以接近200码。15世纪还出现较为安全的点火装置，以焖烧的火绳点燃火药，提高了火器操作的便捷性，能让射手实现简单的瞄准，有效提高了杀伤力。随后，人们在手枪基础上制造出更大、更长、更重的单人武器，并加装上枪托，步兵的基本武器火绳枪出现，并开始在战场上逐步取代弓箭的地位（也有观点认为小型化的火炮是火枪的雏形）。欧洲当时最发达的意大利城邦率先装备了火枪，1476年，米兰城邦的军队中有1/5已经装备了火枪。
随着火枪的出现，一个贫穷的农民经过几周时间的简单训练，也可以用火枪杀死一个从小就练武、接受精心训练、自备精良武器与盔甲的骑士。欧洲封建制度的维护者、重甲骑兵们逐渐被历史淘汰。步兵装备了火枪后，很快取得了对骑兵的优势。在欧洲军队的热兵器面前，游牧民族叱咤战场几千年的天然军事优势将不复存在。
1512年4月12日的拉文纳战役中，号称“意大利之雷”的法军统帅加斯东·德·富瓦（Gaston de Foix）在打败神圣同盟军后，和20个军官嬉闹着骑马追逐一队溃逃的西班牙火枪手，这些没有骑士精神的火枪手开枪将他们全部打死了。从此，欧洲各国都知道，决不能鲁莽的挥舞冷兵器与装备热兵器的军队交战。
野战炮最早于英法百年战争末期出现在欧洲。法国人率先用比较笨重的攻城炮轰塌一座座堡垒，将英国人一步步逐出大陆。法国人还率先使用了比较轻便、可以在野外机动的轻型炮。1450年，在法国丰米尼，一队据守坚固堡垒的英军不堪法军的袭扰后出击，被法军在野外全部歼灭。3年后，法军再次在卡斯蒂隆对英军围点打援并全歼援军，这两次战斗中，法军都将原本只用于攻打坚固堡垒的火炮用于野战并取得成功。15世纪最后十年，法国人再次改良了野炮，将轻型铜铸火炮装在马拉车架上，并配有炮耳，火炮从此装在车架上就能射击。1515年，法军与瑞士军队在法国马里尼安进行的战斗中，用这种火炮成功打垮装备长矛的瑞士步兵方阵，中世纪末期横行欧洲100多年的瑞士长矛方阵第一次遭遇严重挫折。
早期火炮的威力主要取决于炮管长度、管壁厚度。炮管更长更厚的火炮，能承受更大的火药压力，发射的弹丸更具威力，但这种火炮也更笨重、使用不便。越轻的火炮越灵活，但威力越小，这是困扰各国军界的难题。16世纪中期以后，西班牙和法国率先在火炮方面实现了标准化。根据火炮长度、重量的不同，西班牙国王查理五世将火炮限定为标准化的7个型号。不久，法王亨利二世将法国炮规定为6个标准型号。到17世纪以后，各国在火炮制造上纷纷仿效西班牙和法国，各自实现了大同小异的标准化。从此，现代加农炮、榴弹炮的雏形均已出现。此后近200年中，火炮的射程、威力及型号基本没有大的改变。
火枪和火炮是热兵器中最基本的两种武器，火炮的威力远大于火枪，但火炮是多人操作武器，过于笨重、移动不便。在早期热兵器时代的战争中，火炮的缺点就被火枪便于单人操作、较为灵活的优点所抵消。早期火炮在堡垒攻防和海战中作用较大，但在野战中，火炮一度领先的法国，就不敌西班牙人在火枪和步兵战术上的改良。
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