商品交流
正如"丝绸之路"的名称，在这条逾7000公里的长路上，丝绸与同样原产中国的瓷器一样，成为当时一个东亚强盛文明象征。丝绸不仅是丝路上重要的奢侈消费品，也是中国历朝政府的一种有效的政治工具：中国的友好使节出使西域乃至更远的国家时，往往将丝绸作为表示两国友好的有效手段。并且丝绸的西传也少许改变了西方各国对中国的印象，由于西传至君士坦丁堡的丝绸和瓷器价格奇高，令相当多的人认为中国乃至东亚是一个物产丰盈的富裕地区。各国元首及贵族曾一度以穿着用腓尼基红染过的中国丝绸，家中使用瓷器为富有荣耀的象征。此外，阿富汗的青金石也随着商队的行进不断流入欧亚各地。这种远早于丝绸的贸易品在欧亚大陆的广泛传播为带动欧亚贸易交流做出了贡献。这种珍贵的商品曾是两河流域各国财富的象征。当青金石流传到印度后，被那里的佛教徒供奉为佛教七宝之一，令青金石增添了悠远的宗教色彩。而葡萄、核桃、胡萝卜、胡椒、胡豆、波菜（又称为波斯菜）、黄瓜（汉时称胡瓜）、石榴等的传播为东亚人的日常饮食增添了更多的选择。西域特产的葡萄酒经过历史的发展融入到中国的传统酒文化当中。商队从中国主要运出铁器、金器、银器、镜子和其他豪华制品。运往中国的是稀有动物和鸟类、植物、皮货、药材、香料、珠宝首饰。
文化交流
中国古代技术西传 目前已知最古老的印刷品：唐代的《金刚经》就发现于敦煌。造纸术曾经为中国古代科技领先于世界作出了巨大的贡献，然而这种技术似乎只有东亚及南亚部分国家才有发达的造纸工业。随着丝绸之路的开辟，纸制品开始在西域以及更远的地方出现。人们已在在楼兰遗迹的考古发现了2世纪的古纸。而中亚地区虽然也是用纸，但没有发现造纸工业的证据。很多人认为造纸术的西传为欧洲及中亚带来了一次巨大的变革，而最初这场变革却是残酷的：唐朝与新兴的阿巴斯王朝在中亚的势力摩擦不断。在对中亚政治格局具有强大影响力的怛罗斯战役中，阿拉伯人将中国战俘沿着丝绸之路带回撒马尔罕，而这些战俘中就有长于造纸术的中国工匠。最终造纸术就这样传播到世界各地。
西域地区沙漠密布，各国的繁荣与水往往是脱不开关系的。天山与昆仑山溶化的雪水是西域的主要补给水源之一。然而收集这些雪水并不是容易的事情，溶化后积聚在山脚的水很短时间就会被蒸发或渗入地下。自汉朝派遣军队囤积在西域发展农业时，流传于山区的坎儿井和井渠技术被同样需要水源的军人使用在西域，并逐步流传至更远的国家。早先西域地区坎儿井技术究竟是由中国还是波斯传入西域一直事件有争议的问题。不过井渠技术和穿井法被证实是用中国传向西方：《史记》中记载，贰师将军李广利率兵攻打大宛，利用断绝水源的方式围困城市。然"宛城中新得汉人知穿井",令大宛人坚持了很长时间。
中国古代印刷术也是沿着丝路逐渐西传的技术之一。在敦煌、吐鲁番等地，已经发现了用于雕版印刷的木刻板和部分纸制品。其中唐代的《金刚经》雕版残本如今仍保存于英国。这说明印刷术在唐代至少已传播至中亚。13世纪时期，不少欧洲旅行者沿丝绸之路来到中国，并将这种技术带回欧洲。15世纪时，欧洲人谷腾堡利用印刷术印出了一部《圣经》。1466年，第一个印刷厂在意大利出现，令这种便于文化传播的技术很传遍了整个欧洲。
宗教思想交流
唐朝（7世纪）时在中国北方发现的西方传教士像东汉初期，佛教自于闻沿塔克拉玛干大沙漠南北侧之"丝绸之路"子孔道，全面传到西域各国。关于佛教传人西域地区，目前尚有许多说法。但是国内外"学术界基本看法是：佛教早在公元前2世纪以后，晚在公元前1世纪末已传入西域了".据此，佛教公元前87年传入西域于阗以后，公元前60年至公元前10年左右自佛教圣地于阗向西或北方向传播到叶城、莎车、塔什库尔干、喀什、阿克苏、库车、焉首等西域之"丝绸之路"北路各地和向东北方向传播到且末、若羌、米兰、楼兰等西域之"丝绸之路"南北路诸地是理所当然之事。除了佛教，拜火教、摩尼教和景教也随着丝绸之路来到中国，取得了很多人的信仰。并沿着丝绸之路的分支，传播到韩国、日本与其他亚洲国家。
拜火教（一名为祆教）是中国人对波斯琐罗亚斯德教（这可能与西域地区与拜火教敌视的伊斯兰教有关。）的称呼，该教于前5-前1世纪沿丝路向东方传播，被认为是最早传入西域的宗教。拜火教曾是波斯的国教，在阿拉伯帝国兴起后被迫东移。有记载当时西域各国都信仰琐罗亚斯德教，在中国受到当时南北朝时代的北方各国皇帝的支持，唐朝时也有许多祆祠以备"胡商祈福",地方统治者为控制拜火教的发展，设立萨薄一职，试图将宗教纳入国家管理体系中。但该教宋朝以后则基本消失。其宗教风俗则被维吾尔族、塔吉克族所保留，成为一种民族文化的风俗。
景教则是叙利亚基督教聂斯脱里教派的一个分支，史料记载景教在唐代初期搏得皇帝好感，李世民曾批准教徒在长安兴建庙寺一所，初称"波斯寺",后更名为"罗马寺"、"大秦寺";到唐高宗年间，阿罗本被奉为镇国大法主，往后教堂亦挂上历代唐朝皇帝像。公元755年安史之乱爆发后，景教徒伊斯曾协助郭子仪平乱，后被赐紫衣袈裟。从635年开始，景教在中国顺利发展了150年，与祆教及摩尼教并称唐代"三夷教".在会昌法难之后，景教慢慢走向衰弱，但一直延续到明朝天主教进入中国时。
从西方到东方丝路在元朝之后的逐渐不受注意后，间接刺激了欧洲海权兴起，马可·波罗的中国游记刊行后，中国及亚洲成为许多欧洲人向往的一片繁荣富裕的文明国度。西班牙、葡萄牙国家开始企图绕过被意大利和土耳其控制的地中海航线与旧有的丝绸之路，要经由海路接通中国，并希望能从中获得比丝路贸易更大的利润。一些国家也希望将本国的所信仰的宗教传至东方。1492年，哥伦布远航的一个目标就是最终能到达中国，并开创另一条比丝路更好的贸易要道，但他却在大的失望中带领欧洲发现了美洲这一块新大陆。于是哥伦布之后的探险家在美洲开启了新世界的殖民地时代，17世纪之后，荷兰与英国也陆续在非洲、美洲、南太平洋扩展他们的势力。19世纪初期，尽管欧洲强权已在海上遍布，中国依然被西方认为是向往之地，是最兴旺与古老的文明，学者多认为这是丝路在中西交流史上所带来的精神性影响，也造成西方在近代200年期间，认为与中国交易能获得巨大利润的印象。
