Обработка железа, изготовление из него многочисленных вещей для хозяйства, военного дела и быта осуществлялись в кузнечных мастерских. Их остатки обнаружены практически во всех исследовавшихся древнерусских городах. Крупнейшими центрами по обработке черного металла являлись Киев, Новгород, Смоленск, Галич, Вышгород. Ассортимент изделий из железа насчитывал 150 наименований, в том числе 22 орудия труда, 46 ремесленных инструментов, 16 видов оружия, 37 предметов домашней утвари, 10 наборов конской сбруи и снаряжения всадника, 19 украшений.
Особым совершенством отличаются кузнечные инструменты: наковальни, молотки, клещи, зубила, пробойники. По форме и функциональным признакам они практически были равны аналогичным инструментам позднейших времен.
Древнерусские кузнецы владели множеством технологических приемов обработки железа: ковкой, сваркой, цементированием, обточкой, инкрустацией цветными металлами, полировкой. В ряде категорий кузнечных изделий высокое качество металла дополнялось функциональным совершенством формы, а также художественным оформлением. Примером таких изделий являются древнерусские мечи, которые, по свидетельству хорезмского ученого XI в. аль-Бируни, представляли собой вещи «дивные и исключительные». Убедительным подтверждением сказанному является меч с автографом мастера: «Коваль Людота», обнаруженный на Полтавщине у деревни Хвощево. Его рукоять украшена сложным плетением, напоминающим художественную резьбу.
Древнерусское слово «кузнец» означало также и ремесленника, работавшего с цветными металлами. «Кузнецы злату, серебру и меди» достигли исключительного мастерства и владели всеми видами обработки цветных металлов, известных в средневековье: литьем, волочением проволоки, сканью и филигранью, зернью, эмалью, техникой свинцовых и оловянных отливок. Искусство отливок в имитационных формочках явилось изобретением киевских мастеров XII в. В этой технике изготовлялись украшения, имитировавшие золотые и серебряные изделия и предназначавшиеся на широкий рынок. Монополией киевских литейщиков было изготовление крестов-энколпионов, расходившихся по всей Руси и попадавших даже за ее пределы.
В производстве перегородчатых эмалей древнерусские мастера были непревзойденными. Эта сложная техника, появившаяся на Руси в X–XI вв., получила особое распространение в XII и XIII вв. Крупными центрами эмальерного производства считались Киев, Новгород, Рязань, Галич, Владимир на Клязьме. В мастерских этих городов изготовлялись диадемы и бармы, медальоны и колты, кресты и ожерелья, драгоценные переплеты книг. Вершиной русского эмальерного дела являются работы киевского мастера второй половины XII в. Лазаря Богши, лучшие среди которых — две княжеские диадемы (с деисусным чином и с изображением вознесения Александра Македонского), а также крест Ефросиньи Полоцкой. Остатки двух эмальерных мастерских XII–XIII вв. выявлены в центральной части древнего Киева.
Искусством черни древнерусские ювелиры овладели уже в X в., но наивысшего мастерства достигли в XII — начале XIII в. В кладах этого времени неизменно обнаруживались серебряные черненые колты, медальоны, перстни, кресты-энколпионы, широкие браслеты. Встречаются подобные изделия и во время раскопок. Особый интерес представляют широкие браслеты-наручи, которые принадлежат к числу лучших произведений древнерусского художественного ремесла. Согласно сведениям, известным из литературы, в разных древнерусских центрах найдено около 20 таких браслетов. Стилистически все они близки между собой, но отличаются разнообразием декора. На створках наручей изображены жанровые сцены, фантастические звери и птицы, цветы, растительные побеги. Поражает исключительная декоративность изображений. Хвосты зверей и птиц стилизованы в виде сплетений растительных побегов, заполняющих все свободное пространство киотцев. Схематизм в трактовке сиринов и драконов, грифонов и симарглов также усиливает впечатление декоративности.
Областью, тесно связанной с производством эмалей, являлось стеклоделие. Долгое время исследователи считали, что все предметы из стекла привозились на Русь из Византии. Раскопки В. В. Хвойки в 1908–1909 гг. в Киеве опровергли это ошибочное мнение. В настоящее время стекловаренные мастерские открыты во многих древнерусских центрах. В них изготовлялись: мозаичная масса (смальта), оконное стекло, посуда, стеклянные браслеты, перстни, бусы и другие вещи. Появление стеклоделия на Руси относится к XI в., время расцвета этого вида ремесла приходится на XII–XIII вв.