硝酸钾可以刮粪坑的土制取，另外制盐过程也会产生一些。
来自某些鸟类和动物的鸟粪也是硝酸钾的一个重要自然来源。美国国会在1856年通过了鸟粪岛法案，允许美国人获得没有任何人领取的鸟粪覆盖的的岛屿的所有权，并作为美国国土的一部分，直到鸟粪枯竭。在美国内战期间，蝙蝠粪便被用来生产火药。
1879年，秘鲁和玻利维亚在阿塔卡马沙漠联合起来打击智利，争取采矿权，这场冲突被称为“鸟粪战争”。冲突的主要原因是该地区富含硝酸钾和硝酸钠。这个地区在第一次世界大战期间迅速成为硝石的重要来源之一。
自然界中的硝石往往是土壤中含氮有机物质在细菌作用下分解、氧化成硝酸后与土壤中的钾素化合而成的。
所以，每当秋高气爽的季节，它通常呈皮壳状或盐花状析出来，覆盖在地面、墙脚，这就是所谓的地霜。特别是在猪圈、马厩、厕所附近的墙角尤多。硝民扫取这种含硝的土块，置于桶内，加水浸泡。经过滤后，将滤液熬煮或晒干，就得到硝石结晶。
此外，在某些岩石表面、洞穴或盐沼地带偶尔也会找到它。
自然界中的硝石往往是土壤中含氮有机物质在细菌作用下分解、氧化成硝酸后与土壤中的钾素化合而成的。所以每当秋高气爽的季节，它通常呈皮壳状或盐花状析出来，覆盖在地面、墙脚，这就是所谓的地霜。
特别是在猪圈、马厩、厕所附近的墙角尤多。硝民扫取这种含硝的土块，置于桶内，加水浸泡。经过滤后，将滤液熬煮或晒干，就得到硝石结晶。
在唐代的丹经《阴真君金石五相类·第十九》中也记载有对硝石的提炼技术及工艺，并做了概略的描述：
“硝石是秋石也，阴石也，出积寒凝霜之土地而生，取此霜土煎炼淋漓，如法结成，亦如煮水成盐......缘性较寒，取北方坎子为气，积阴而用，制阳之毒。”
北宋初的道士马志在《开宝本草》中，对硝石的提炼技术与工艺也作了描述：
“消石......此即地霜也。所在山泽冬月地上有霜，扫取以水淋汁，后乃煎炼而成。”
宋仁宗时的方士崔昉在《外丹本草》中认为：
“消石，阴石也。此非石类，即咸卤（地霜）煎成，今呼焰硝，是河北商城（今河南商城）及怀卫县沿河人家刮卤淋汁所就，与朴消、小盐一蔀煎之。”
以上所引唐宋时期对硝石提炼技术与工艺的描述，文字虽简略，但是却包含了如下内容：
其一，硝石，就是焰硝，属阴性药物，秋冬之际的山泽、咸卤之地多有生成，俗称“地霜”；
其二，据住于产硝地的采硝人将其扫取后，集中放置于盆、桶等容器内，用水浸泡溶化；
其三，经过滤除杂质后，将澄清的硝溶液加热，使水分蒸发，析出结晶的硝石，用以配制火药。
从此以后，本草著作中认定地霜是提取焰硝的主要原料，而刮土熬硝的传统祭社与工艺也随之世代相传至今。
据1932年的《河南火硝土盐之调查》中称：
“「硝人」多择城市高冗之地，扫取故宅、马厩、厕所、猪圈等墙宇之松土。扫土在夏历春秋冬，天气晴朗之际。其鉴别硝土之法一如「盐人」取土，纯以目视其色，口尝其味......要以猪圈、厕所墙根之土含钾量最多，街市之土次之。据云，每视浮土呈褐色而松者，即为有硝之证明。”
硝石被控制就意味着火药被控制，因此很多国家把很多心思放在如何确保硝石的供应上。经营硝石的人获得了巨大的财富，Hemchandra国王，来自16世纪印度北部一个最大的王国，他并不出生于皇室家庭，而是来自一个经营蔬菜水果商店的家庭，在成为国王之前，他就从事着硝石贸易发了家。
东印度公司是世界上第一个跨国公司，一度控制了世界贸易的大约50%，它从印度运硝石回英国赚取暴利。尽管东印度公司在其棉、丝绸、靛蓝、茶叶的业务上也很出名（美国革命开始时被丢在波士顿湾的茶叶就是东印度公司的），不过他们也进行硝石贸易，所以使得他们的船只货物量的约15%是硝石，这是他们最大的利润来源之一。
由于英国控制了太多印度的硝石贸易，所以法国安排了他们最好的化学家研究硝石的人工生产。
另外，由于硝石有好几种，比如火硝、朴消、芒硝、马牙硝等，很容易混淆。
李时珍在《本草纲目卷十一之金石之五·朴消》中对硝石作了辨析，其中说道：
“【释名】时珍曰：此物见水即消，又能消化诸物，故谓之消，生于盐卤之地，状似末盐，凡牛马诸皮须此治熟，故今俗有盐消、皮消之称。煎炼入盆，凝结在下，粗朴者为朴消，在上有芒者为芒消，有牙者为马牙消。《神农本（草）经》止有朴消、消石。《名医别录》复出芒消。宋《嘉祐本草》又出马牙消。盖不知消石即火消，朴消即是芒消、马牙消，一物有精粗之异尔。诸说不识此，遂致纷纭也。今并芒消、牙消于一云。”
李时珍在此处将配制火药的火消即硝石，区分得清清楚楚，又认定朴消、芒消、马牙消本是一物，只有精粗之分，而无本质之异。
《本草纲目卷十一·金石之五·朴消》又说：
“【采制】时珍曰：消有三品，生西蜀者俗呼川消，最胜。生河东者，俗呼盐消，次之。生河北、青、齐者，俗呼土消（即盐碱地所产），皆生于斥卤之地，彼人刮扫煎汁，经宿结成，状如末盐，犹有纱土猥杂，其色黄白（应作赤），故《别录》云：「朴消黄者伤人，赤者*人。」须再以水煎化，澄去滓脚，入萝卜数枚同煮熟。去萝卜，倾入盆中，经宿则结成白消，如冰如蜡，故俗呼为盆消。
齐、卫之消则底多，而上面生细芒如锋，《别录》所谓芒消者是也。川、鲁之消底少，而上面生牙如圭角，作六棱，又名英消。
二消之底则通名朴消也。取芒消、英消，再三以萝卜煎炼去咸味，即为甜消。以二消置之风日中吹去水气，则轻如白粉，即为风化消。以朴消、芒消、英消同干草煎过，鼎罐升锻，则为玄明粉。
陶弘景及唐宋诸人皆不知诸消是一物，但有精粗之异，因名迷实，谬猜乱度，殊无指归。”
李时珍在此处对朴消的种类、产地、提炼方法作了剖析，认为朴消、芒消、马牙消、英消等消类药料，实为一物。
《本草纲目卷十一·金石之五·硝石》又说：
“【释名】芒硝（《别录》）、苦硝（甄权）、焰硝（《土宿》）、火硝（《纲目》）、地霜（《蜀本》）、生硝（宋本）、北帝玄珠。
志曰：以其消化诸石，故名消石。初煎炼时有细芒，而状若朴硝，故有芒硝之号。不与朴硝及《别录》芒硝同类。
宗奭曰：硝石是再煎炼时，取去芒硝凝结在下者，精英既去，但余滓如石而已。入药功力亦缓，惟能发烟火。
权曰：芒硝，一作苦硝，言其味苦也。
时珍曰：硝石，丹炉家用制五金八石，银工家用化金银，兵家用作烽燧火药，得火即焰起，故有诸名。狐刚子《粉图》谓之北帝玄珠。《开宝本草》重出生硝、芒硝，今并为一，并详下文。”
《本草纲目》载：“消石即火消也，亦有二种：煎炼出细芒者亦名芒硝，结出马牙者，亦名牙消，又名生消。契凝底成块者，通为消石（又名苦消、焰消、地霜）。”
《本草纲目·芒消》中说：“（芒硝/硝石）朴消属水，味咸而气寒，其性下走，不能上升，阴中之阴也，故惟荡涤肠胃积滞，折治三焦邪火。消石属火，味辛劳苦微咸，而气大温，其性上升，水中之火也，故能破积散坚，治诸热病，升散三焦火郁，调和脏腑虚寒。与硫黄同用，则配类二气，均调阴阳，有升降水火之功，治冷热缓急之病。煅制礞石，则除积滞疾饮。盖硫黄之性暖而利，其性下行。消石之性暖而散，其性上行。礞石之性寒而下，消石以性暖而上，一升一降，一阴一阳，此制方之妙也。
......今兵家造烽火、铳机等物，用消石者直入雲漢，其性可知矣。”
李时珍在此处还指出火消与硫黄同用，在点火后能升射的特性，以及火消是兵家造烽火、铳机的重要原料。
这几种都很相似呀，很容易分不清楚的。
硝石种类有火硝、芒硝、朴硝，但是，绿矾又形似朴硝，可是绿矾却是用来提取硫酸的，这硝石和硫磺也正好是火药原料中的两种，却又这么相似，古人找到这些矿石区分清楚真是不容易啊！
所以古代经过很长一段时间试验摸索，才有了一套行之有效的验证区别的方法，哪里有那么简单容易嘛！
今天的人们总是觉得古人傻，觉得这些东西很容易，为什么古人不明白，这可真是“前人栽树后人乘凉”，这么快就忘本了，把中国古人的功劳都通通忘记了，全部归功于西方蛮夷，真是可恶！
纯硫提炼法：
硫磺可以在火山附近找到，比如台湾日本，当然也可以化学法从硫铁矿制取。
图 硫磺图
《淮南子•天文训》说：“日夏至而流黄译”，《说文》有“留黄”出产之记载等，《神农本草经》中硝和硫黄分别为上品和中品药。
春秋战国，如果说硫磺更多地用在炼丹之药上，也是有可信之度的。
西汉时期，在湖南、山西、河南等地发现硫磺矿，并加以开采四川、甘肃一带出产硝石。华北各地已掌握提炼硝的技术。
《淮南子》中就有关于硫磺的记载，《神农本草经》将硫磺、硝列为药品。当时也已懂得从硫铁矿分解提取硫磺。
中国人于在《神农本草经》中提到了纯硫提炼法。在西元11世纪之前得到纯硫的方法是通过焙烧硫铁矿，用升华法收集硫晶体。因为硫和硝石都是制造火药的重要原料，所以1067年皇帝发布圣旨禁止把硫和硝石卖给外国人，而且也禁止这种矿产品的私人交易。
硫磺的研究和利用较硝石要晚些，可能是由于中原一带缺少天然的硫磺。汉初时大约主要从西域火山区得到硫磺。
不过在汉代时，中原一带也已经开始从黑色含煤黄铁矿（当时叫涅石，因是烧制绿矾的原料，所以也叫矾石）提取硫磺了。那是一种制造绿矾的工艺：在土坯砌成的窑中，把矿石和煤炭垒叠起来，点火焙烧，便发生如下反应：
FeS2 2O2＝FeSO4 S↑
硫磺便从窑的顶部冷凝下来。
中国炼丹术自始至终主要是采用火炼的方法，而硝石、硫磺又都是最常用的药剂，而且一个是“阴君”(硝石)，一个是“阳侯”(硫磺)，所以它们在丹鼎中相遭遇，一起被加热的机会是非常多的，若炼丹家又发奇想，再掺入些草药、油脂、蜂蜜之类的东西，就构成了一个原始的火药配方，就难免发生“炸鼎”的灾难事故。
图 《天工开物》烧取硫磺
在唐代的炼丹术著作中已经出现了不少的“伏硫磺”和“伏硝石”的方法。
中国的火药在两宋、金、元各代，由于军事上的需要，都有很大的改进。火药发明之后，设计师和匠师们就要不断改进它，设法增强它的威力。除了火药配方的调整外，更关键的是提高硝石、硫磺的纯度。
在元明之际，火药作坊对硝土和硫磺的提纯工艺着实下过一番功夫。关于硝石的提纯，直到宋代仍无很大改进，只是简单的煎淋一蒸发浓缩一重结晶。及至元代，名医朱震亨在其《丹溪心法》中提及利用萝卜来提纯芒硝，即用芒硝溶液与萝卜片同煮，然后过滤、重结晶。
及至天启年间（1621—1628年），茅元仪所撰《武备志》又改进了提硝法。他指示用灰霜（即K2CO3）来沉淀清除硝石中的镁盐、钙盐和铁盐。显然，其效果更优于萝卜法，而很接近现代化学实验室中的方法了。
至于硫磺，无论是采集自火山区的，还是用黄铁矿烧炼出来的，相对来说纯度都相当高，主要是有一些泥沙混杂。所以直到火药、火器大发展的明代时才出现其提纯法，其中最重要的要算油煎法了。
这种提硫法是先在大铁釜中放入菜子油（《武备志》用麻油），再将碾磨如粉的硫土放入油中，但不加热，强力搅拌，硫磺粉质轻而且有亲油性，于是浮在油层中，形成悬浮液；砂粒质地沉重，便下沉到釜底。静置片刻后，将混有硫磺的油液舀至另一釜中，加热至近沸时，硫磺熔化，于是凝聚起来，下沉于釜底。冷却后硫磺便凝结成块，取出，打碎使用。油可再反复使用。
硫磺的精选和提炼也是保证火药质量的关键，它的纯度对火药爆发力的影响很大，因此，明代很多兵书对提炼纯硫磺的工艺，也几乎都进行了阐述，总结了多种工艺规程。
唐顺之在《武编·前集卷五·火》中说：
“硫用好硫黄，将麻油先制去油后用（即先用麻油将硫黄的内油煎去）。去硫黄内油法：先将硫打（成）豆粒样碎块，每斤硫黄用麻油二斤，入锅烧滚；再下青柏叶半斤在油内；看柏（叶）枯黑色，捞去柏叶；然后入硫黄在滚油内。待油面上黄沫（泛）起至半锅，随取起，按在冷水盆内，倒去硫上黄油，净硫（结成）一饼在锅底内者是，取起打碎，入柏枝汤内煮，洗净听用。”
何汝宾在《兵录·提黄法》、茅元仪在《武备志·提硝法》、孙元化在《炼火药总说》、焦勖在《火攻挈要·提硝提黄用炭诸法》中，都有大致相同的记述，孙元化和焦勖的记述中，除麻油外还加了牛油。
上述提炼纯硫磺的工艺规程归纳起来大致有：
其一是先将天然硫块捣碎，拣去沙粒、杂物；
其二是将捣碎的硫黄放入锅中加淡水煮沸，去除杂质，倒入瓷盆内沉淀一日后，将沉淀物剔除，取得粗疏；
其三是按十斤硫黄放入2.5斤牛油和一斤麻油的比例进行煎煮。
赵匡华、郭正谊二位先生曾对加入牛油和麻油的作用进行了试验研究。指出：将豆粒状的硫土块投入沸热的麻油中，由于硫黄的熔点112.8℃远低于麻油的沸点，所以熔化，静止时处于油的下层（硫黄比重约为2，大于麻油），泥沙则沉在锅底，而油沸时则油硫成液——悬浮液。
其四是舀出液体（硫油混合物）部分，倾入冷水盆中，硫黄冷却凝为固体硫块，沉于水下；麻油则浮于水上，澄出油层可反复使用。取出硫块，用热柏叶汤洗去油，即为精硫，成为配制火药的原料。
明代《本草纲目卷十一·金石之五·石硫黄》中对配制火药所用的原料硫黄（又名石硫黄、黄牙、阳侯、将军）中说：
“硫黄禀纯阳火石之精气而结成，性质通疏，色赋中黄，故名硫黄，含其猛毒，为七十二石之将。
又说：今人用配消石，作烽燧、烟火。为军中要物。”
清代陈阶平在道光十六年（1836年）至二十三年担任福建提督期间，对沿海清军所用火药进行检查后，认为当时清军都是沿用明末清初的陈旧火药，射出的弹丸不能致远，如不加以改进，“总有加工火药之虚名，而无加工火药之实效，何以靖海宇而卫生民？”（《请仿西洋制造火药疏》）。
他在《请仿西洋制造火药疏》指出炼硝必须得法：
“先用大锅盛硝四十斤......清水五十斤，熬煮半柱香时候，加入牛皮胶水一茶钟。渣滓浮起，用笊篱捞去，用铁铲和之.....将煮成硝水冲入（瓦）钵内，凝结成饼。簪牙玲珑，半尺许，洁白如冰雪。以舌试咸淡，绝无卤气为率。
硫磺拣净渣滓石性，捣碎细碾，重罗成粉。
柳树烧炭存性，捣碎细碾，重罗成粉。
提炼硝磺，宜于春季，进药必在夏初。取其昼夜臼造晒晾，易于见功。如遇缓急需用，则长夜亦可造办，毋须拘定夏季。而提煮三次，臼杵三万，慎勿减少。”
据陈阶平说曾按此法在广西与江南的松江将硝、磺提煮二次，在下面将硝、磺提煮三次，制成火药后，用鸟枪进行试射，能分别射中160弓（1弓约为1.7米）与140弓。与旧法制造的火药只能射80弓相比，射程提高了一倍左右。
清代丁拱辰对火药原料硝石、硫磺的两种加工工艺也有论述，他在《西洋制火药法》中说道第一种加工工艺是：
“（将硝）煎至二三次，用白糖以去尽其泥，用萝卜以去尽其盐，用雪水以清净其矾，必至于极净而止，慎勿草率。然后取其面上之牙为用，其底再以清水漂之，必如棉花雪体，用其净而去其渣。
其硫则用茶油煎之，以去其面。牛油煎之，以去其底。
至于麻杆，先去其皮并头尾两段，取中节用明火煅炭，务令火候得宜。倘火候不到，其力不猛。火候太过，又不能致远。烧煅葫芦壳炭亦然。”
这种火药原料加工工艺的关键有二：其一是加入辅助物料，用物理手段，除去硝硫中的杂质，得到高纯度的硝硫；其二是选择去皮除头尾的麻杆，以适当的火候焙制成木炭，使炭粉具有各向均匀的助燃作用。燃烧后产生白烟而无渣滓。
第二种加工工艺在《西人制药用药法》是：
“硝用好泉水煅煮二三次，去尽污秽、渣滓，至极清净，候冷坚凝，臼至极细，用细罗斗筛出细末，粗者弃之。
其硫磺煮法，不用柴，防火气上腾烧化，惟用好炭烧得纯白而无火烟出为度。次用灰掩之，使余火不腾起，即将釜安在灶上将热，用生油少许，抹遍釜内。将硫磺先落一块，每块半斤，次用鎚擂熔。再落一块，再擂均熔。又遍块再落，须各擂熔，落至满釜为止。所有污秽渣滓，乌色尽浮上面，除去净尽，方可盛入小桶。
其桶务要浸水，而后覆在地上，使水气坠尽，然后盛贮桶内。欲贮之时，硫磺尚在釜内，当仍架在灶上。灶中之火炭虽已用灰掩之，恐有余火四出，当加瓦片盖密，方不焚烧。盛贮桶内片时，便凝结成块。再臼捣极细，用细罗斗筛出细末，即另行盛贮。
其杉炭须选烧透不存木性者，庶无黑烟蔽目，并要捣碾极细，用水过洗，筛汰粗渣。”
这种火药原料加工工艺的突出之处，是采取将硫磺逐次加热除去杂质的方法，获取纯硫，保证所制火药的质量，比其他加工工艺为优。
木炭的工艺
图 木炭火图
精选木炭的工艺，赵士祯在《神器谱·神器杂说三十一条》中叙述的最详细：
“炭灰：须用柳条如笺笪太者，去廑去节，取其理直者，用以烧灰入药为上。南方柳木甚少，用茄秆灰、蒿灰、瓢灰、杉木灰以代柳木。时流不详其故，遂以四种胜于柳炭，殊不知草木之中，惟榆、柳、桑、柘诸木火性更旺；诸木之中，又惟柳木枝干直上，火性直走，余皆枝干曲折，文理从横，且质坚炭硬，火性不甚轻便，是以古人不取，惟取柳木。柳条尚须去皮与节，皮则烟多，节能迸炸，故尽去之。即此而观，古法岂可轻改。杉木火力虽弱，其理尚直。其馀俱不可用。然尤可笑者，执称茄秆、瓢灰放时不响。夫神器之用专在*人，亦不在响与不响之间，止宜仍用柳条，取其火性直走，能送弹足矣。不能催弹，不响又何益于神器哉!北方麻秸灰甚轻，但可人发药，若作筒药无力。”
上述精选木炭的工艺规程归纳起来大致也有四类：
其一是在各种草木之中，最好要选用清明前后的柳条，因为此时的柳条叶芽将萌未萌，养分集中在柳条上，质地最好；
其二是将这种枝直条匀的柳条取下，去皮除节，自然风干；
其三是将风*柳条截成小段，焙制好的木炭，碾成粉末，成为配制火药的原料。由于这种炭粉是去用去皮去节的柳条制成的，所以在燃烧时无烟无脂，具有较高的燃速和各向均匀性，增强了火药的瞬时迸发力。
赵士祯所说的柳条最好，是指配制发射火药而言，但因原料来源的限制，所以不少火药作坊也常选用其他的树木作原料，以满足大量使用的需要。如北方的柳条较少，所以常用茄桔灰、杉木灰等代替，当然在质量上逊于柳木灰。
另一方面，由于火药的用途很广，对火药品位、性能的要求也不一样，也并非都以柳木灰为佳，如在配制各种燃烧与爆炸性火药时，往往还必须选用其他草木灰配制特殊的火药。
明代后期的兵书与火器专著所记载的传统火药配方有七八十种之多，可我集中国传统火药配方之大成的时期。其中以《武编》的记载为最早，《武备志》的记载为最多、最全面、最系统。
图 铜火铳
