1896年春，谭嗣同随父亲北上到达北京。为了考察天津工业设施的发展状况，探索发展湖南工商业的有效途径，谭嗣同专程去天津参观那里的机器厂、轮船、船坞、铁路、火车、铁桥、电线等工业设施。在那里，他看到新引进的技术和设备，领略了资本主义的工业文明，对这些耳目一新的东西，他赞叹不绝，称赞这些设施规模宏大，至精至当。希望湖南以此为样板，发展湖南的工业。
然而，刚刚走出天津城，一幕幕惨不忍睹的情景映入谭嗣同的眼帘：由于去年水灾而陷入困境的灾民，自己搭席为屋，暂栖在河堤上。那些席棚只有一尺多高，长如身，看起来像个柜子。那些灾民面容憔悴，身体瘦弱，大约数千人。谭嗣同不忍心目睹这一惨景，怀着深深的悲哀，掩面而过。他想，这些难民已悲惨至极，然而又不知有多少难民不堪饥寒而死去。于是他发誓用尽自己的一切力量，去拯救同胞。
谭嗣同把振兴工商业，发展资本主义当作拯救同胞于水深火热之中的一个重要途径。他认为只有这样，才能有充足的资金用于赈灾扶贫，使灾民们得以糊口，恢复生产，进而不断铲除造成人民贫困的根源。然而，振兴工商业也并非是轻而易举的事。中国人历经20多年，向西方学习，开办各种工厂，然而却困难重重，步履蹒跚，其中有着深刻的社会历史原因。
中日甲午战争以后，世界各主要资本主义国家，在过去对华侵略的基础上，进一步扩大在中国的权益。在商品倾销的同时，进行资本输出。到这时，列强不仅控制了中国的海关，并逐步将侵略的魔爪伸向盐税、厘金（对生产运销过程中商品征收的捐税）和铁路建设。列强对中国的侵略和掠夺，使中国完全变成了一个半殖民地半封建的国家。
在民族危机进一步加剧的情况下，一部分民族资产阶级痛感民族沦亡在即，而试图通过采取兴办实业，发展民族资本主义的方式，来挽救民族危机，抵制列强在中国的政治、经济和军事势力的扩张。1895年到1898年间，国内新创建的商办厂矿有60多家，其中80%属于轻工业，总投资额为1240多万元。但是，中国的民族资本主义工商业，从它诞生的那一天起，就面临着来自外国资本主义的排挤和封建政府的压制，步履艰难，封建政府对民族工商业进行刁难、勒索，使民族工商业难于与外国资本主义的在华企业竞争。外国资本家利用中国的原料、廉价劳动力所开办的大型工厂，以其生产规模大，产量高，成本低的雄厚优势压倒了中国工业。在商品纳税方面，外国资本主义得到清政府的优待，而中国商品在流通过程中关卡重重，捐税繁多，这样就使得资金少、技术设备落后的中国民族工商业，在与外国资本主义企业的竞争中，受到排挤，而处于经常亏损乃至破产的境地。
谭嗣同看到帝国主义张开血盆大口吞噬中国民族工商业，十分忧虑。强烈的爱国主义思想鞭策着他提出救亡图存的方案：大力开采矿产，发展资本主义；用本国充足的经济力量来对抗列强的经济侵略势力，以使祖国真正富强。
去天津考察不久，谭嗣同的父亲为他捐官（用交纳捐款的办法取得官职），为候补知府，分司浙江。在临上任前，他拜访了光绪皇帝的教师翁同龢。翁同龢在日记中写道：谭嗣同“通晓洋务”。6月底，谭嗣同到达南京任所。他到任后，目睹了官场的黑暗和官吏的贪婪。他特立独行（指有见识、品行端正，不随波逐流），不与贪官污吏同流合污。谭嗣同虽身居南京，但振兴祖国工商业的抱负使他时刻关怀着湖南的兴衰，并与湖南的朋友频繁联系，商讨兴革大事。
刚刚就职的湖南巡抚（省级地方政府长官）陈宝箴，受到谭嗣同爱国思想的感染，接受谭嗣同实业救国的方案。于1895年11月，奏请清政府设立湖南矿务总局。不久，为了商谈创办矿业的具体办法，谭嗣同离开南京，赴湖南面见陈宝箴。恰巧这时欧阳中鹄也来到长沙，做陈宝箴的幕僚（官府中辅佐行政的人）。他对办矿有一定经验。谭嗣同万分喜悦，立即和他的老师进行商量。他们打算先从开采煤矿入手，运进机器，物色矿师，以期事半功倍。师生二人，情投意合，谈得十分热烈，一直到深夜，才把开矿事宜设计得滴水不漏，非常周祥。
湖南矿务局成立后，谭嗣同与欧阳中鹄、唐才常、刘淞芙等人共同筹建湘矿。与唐才常、刘善涵开始在浏阳东乡开采“安的摩尼”（即锑）矿石，矿石经过化验，证明是质量优良的稀有矿。于是唐才常筹划在浏阳西乡跃龙市创办煤井。谭嗣同并为已于1896年由官办改为商办的汉冶萍公司采办炼焦用煤，等等。
湖南矿务总局先后开采了煤、铜、锡、锑、璜等矿。把企业分为官办、官商合办和官督商办三种形式经营。官办、官商合办的企业，由总局派员主持；官督商办企业，由商人自己管理，但总局要按章抽税，会同地方官“维护”地方局面。在三种企业中，官办、官商合办的企业，因官员徇私舞弊，经营不善，收效不大。而改为商办以后，如益阳板溪锑矿，获得了较多的利润。因此，不少人要求由商人独立创办企业。对此，谭嗣同坚决支持。他多次请求陈宝箴，允许商人招股开矿，设厂生产，并准其专利若干年。在谭嗣同的呼吁下，以往开办的一部分官督商办矿业企业改为商办。同时，私人创办的工矿企业也陆续出现，并获得明显的发展。士绅梁肇荣等创办了湖南水利公司，获得专利10年。湘潭人张本奎等创设化学制造公司，制造樟脑，被允许在湖南境内专利15年。此外，张祖国等创办的和丰火柴公司，黄自元等创办的宝善成公司，也曾得到湖南当局的鼓励。
自长沙至湖北蒲圻、咸宁、江夏等县站，设置了有线电报。在交通和运输方面，谭嗣同筹划了湘粤铁路、内河轮船公司的兴建。当时，宝善成公司创办电灯，先在衙署内试照后，打算扩大到全城。但有些人窃窃私议，怀疑电灯有损人的健康，况且电线交错，难免招致火神之灾。为此，谭嗣同写了一篇《论电灯之益》的文章，根据他所理解的自然知识，加上推测，说明电灯的益处，消除人们不必要的疑虑。
谭嗣同积极参与了在湖南兴办资本主义工矿企业的活动。在此期间，他深刻体验了在内部资金缺乏和外来势力排挤的情况下经营企业的艰难。
当时湖南矿务总局决定对商股进行控制，如接收唐才常、刘善涵和谭嗣同等筹划开办的“安的摩尼”矿，改为“官办”。谭嗣同对于这种排斥民族资本的行径非常不满。指出：这样一来，企业的权与利都被当局所占有，不但民不准过问，即使是一切有益的公事也都不能分享其利，这是“最不善的办法”。改为官办的“安的摩尼”矿，由于当局“负责人压抑商股而专横跋扈，同时又巧立名目，敲榨勒索以饱私囊”，而惨淡经营。这些使谭嗣同深切感受到“上权太重，民权尽失”，感受到封建专制政府对民族资本主义工商业的压榨与摧残。
在与一些民族资产阶级中下层人物的交往中，他更深入地了解了他们的愿望和要求，产生了强烈的愿望：新兴的资产阶级必须摆脱封建势力强加在自己身上的桎梏，争取得到政治上的解放，并分享一部分政权，然后才可能冲破封建经济对民族资本主义经济的限制和干扰，而使资本主义获得顺利的发展。所以他一方面希望封建地主投资于新式企业，并设立学校，讲求科学技术，培养专门人才，以便有计划、有步骤地把工业和农业纳入机器生产的道路；另一方面希望统治者改变压制民族资本主义的政策，借鉴西方国家发展资本主义的经验，允许“官民”自由地兴办工矿企业，不但“予以自主之权”，不加“禁阻”，而且“鼓舞其气”。减轻捐税，如果厘金暂时不能废除，也应“以学会及商会中人办理厘金之事”，使资产阶级拥有参与理财的权利，从而杜绝征收厘金的种种弊端，然后逐渐代以印花税，这样才能使民族资本主义经济得到发展，才有可能与列强并驾齐驱。为此，就必须要实行政治上的变革。
