诺贝尔对的研究始于家族产业与早期经历的熏陶。他的父亲伊曼纽尔·诺贝尔是俄国圣彼得堡的发明家，主要从事、等军工产品的生产，诺贝尔从小在工厂耳濡目染，跟随父亲学习化学与机械知识，逐渐萌生了对的兴趣。1850年，17岁的诺贝尔赴美国留学，师从发明家艾利克逊，接触到螺旋桨、热空气引擎等先进技术，进一步拓宽了工程视野；此后他又前往法国，向著名化学家特拉普学习化学，为后续研究奠定了理论与技术基础。
19世纪中期，意大利化学家索布雷罗发现了（ *** ）的爆炸特性，但这种液体极不稳定，轻微震动或撞击即可引发爆炸，无法安全使用。诺贝尔敏锐地意识到的潜力——若能解决其稳定性问题，将成为工业开矿、筑路的强大工具。1862年，他开始系统研究，初期尝试直接生产，但因技术不成熟导致工厂爆炸，弟弟埃米尔等多人遇难，但这并未动摇他的决心。
为攻克的安全难题，诺贝尔进行了无数次实验。1863年，他发明了“温热法”，通过控制温度与压力，实现了的安全大规模生产，解决了批量生产的瓶颈。1864年，他进一步研发出——将雷酸汞装入小管，作为引爆的装置，彻底解决了“难以控制”的痛点，使从实验室走向实际应用。的发明是技术的里程碑，诺贝尔因此获得瑞典科学研究院的亚斯特奖。
尽管提升了的安全性，但液体形态仍限制了其在运输与使用中的便利性。1866年，诺贝尔从硅藻土（一种多孔、惰性的矿物）中获得灵感，将与硅藻土按比例混合，制成黄色（又称“达纳”）。硅藻土的多孔结构吸附了，使其稳定性大幅提升，即使在运输中碰撞也不会爆炸；黄色的爆炸威力比传统黑更强，且无浓烟能见度高，完美解决了此前的安全与效能矛盾。黄色的发明标志着技术进入“安全可控”阶段，广泛应用于矿山、隧道、铁路等民用领域，推动了第二次工业革命的进程。
此后，诺贝尔并未停止创新。1875年，他将与硝化纤维（胶棉）混合，发明了胶质（又称“爆胶”），这种兼具的高威力与硝化纤维的可塑性，能适应复杂地形（如山地、水下）的爆破需求，成为世界上之一种“双基”（含两种以上能量组分）。1887年，他进一步研发出无烟，通过添加安定剂（如樟脑）去除硝化棉中的易燃杂质，使燃烧时几乎不产生烟雾，大幅提升了射击精度（如、火炮的射程从1公里延长至5公里），彻底改变了军事作战模式。
诺贝尔的研究始终围绕“安全、高效、实用”展开，其发明不仅推动了工业革命的进程，也为军事技术带来了革命性变化。尽管曾被用于战争，但诺贝尔的初衷是“为人类过上更幸福的生活而发挥的作用”——他希望通过解放人力（如开矿代替手工挖掘），促进社会发展。这种“科技向善”的理念，也成为他后来设立诺贝尔奖的重要动因。