春秋战国时期，由于社会的变革，生产力的发展，科学文化的提高，出现了“诸子蜂起，百家争鸣”的局面。当时的医家，以朴素的、唯物的阴阳五行学说为指导思想，以人和自然的统一观，总结了前人的医学成就。《黄帝内经》的问世，奠定了我国医学发展的理论基础，对中药学的发展同样产生了巨大的影响。如《素问·至真要大论》“寒者热之，热者寒之”，《素问·藏气法时论》“辛散”、“酸收”、“甘缓”、“苦坚”、“咸软”等，奠定了四气五味学说的理论基础；《素问·宣明五气篇》“五味所入，酸入肝、辛入肺、苦入心、咸入肾、甘人牌，是为五入”是中药归经学说之先导；《素问·六微旨大论》“升降出人，无器不有。”《素问·阴阳应象大论》“味厚者为阴，薄者为阴中之阳；气厚者为阳，薄者为阳中之阴”等，是后世中药升降浮沉学说的理论依据。同时《内经》中所提出的五脏苦欲补泻及五运六气与用药的关系，对中药的临床应用曾产生过很大的影响。
其成书年代与《内经》同时或更早的1975年长沙马王堆汉墓出土的《五十二病方》虽然并非药物专著，但用药却达240余种之多，医方280多个，所治疾病涉及内、外、妇、五官等科。其载药数目之多，复方用药之早，所治疾病之广，足见先秦时期用药已具相当规模了。
秦汉时期（公元前221~公元220年）：由于生产力的发展，科学的进步，内外交通的日益发达，特别是张骞、班超先后出使西域，打通丝绸之路，西域的番红花、葡萄、胡桃等药材不断输入内地；少数民族及边远地区的犀角、琥珀、麝香及南海的荔枝、龙眼等已逐渐为内地医家所采用，从而丰富了本草学的内容。西汉初年已有药物专书流传民间，如《史记·仓公列传》称吕后8年（公元前180年）公乘阳庆传其弟子淳于意《药论》一书；《汉书·楼护传》谓：“护少诵医经、本草、方术数十万言”；《汉书·平帝纪》云：“元始五年（公元5年）徵天下通知……本草以及五经、论语、孝经、尔雅教授者……遣至京师。”可见秦汉时期已有本草专著问世，并有众多的本草教授，本草学的发展已初具规模，遗憾的是专门的本草文献未能遗留下来。
现存最早的本草专著当推《神农本草经》（简称《本经》），一般认为该书约成于西汉末年至东汉初年（公元前一世纪~公元一世纪），一说是该书成书于东汉末年（公元二世纪）。全书载药365种，其中植物药252种、动物药67种、矿物药46种，按药物功效的不同分为上、中、下三品。上品120种，功能滋补强壮，延年益寿，无毒或毒性很弱，可以久服；中品120种，功能治病补虚，兼而有之，有毒或无毒当斟酌使用；下品125种，功专祛寒热，破积聚，治病攻邪，多具毒性，不可久服。《神农本草经》序论中还简要赅备地论述了中药的基本理论，如四气五味、有毒无毒、配伍法度、辨证用药原则、服药方法及丸、散、膏、酒等多种剂型，并简要介绍了中药的产地、采集、加工、贮存、真伪鉴别……，为中药学的全面发展奠定了理论基石。书中新载药物大多朴实有验，至今仍然习用，如常山抗疟、苦楝子驱虫、阿胶止血、乌头止痛、当归调经、黄连治痢、麻黄定喘、海藻治瘿等等。可以说，《本经》是汉以前药学知识和经验的第一次大总结，奠定了我国大型骨干本草的编写基础，是我国最早的珍贵药学文献，被奉为四大经典之一，它对中药学的发展产生了极为深远的影响。《本经》成书之后，沿用500余年，原著在唐初已失传，但它的内容仍然保留在历代本草之中。现存的各种版本都是经明清以来学者考订、辑佚、整理而成的，其中著名的有孙星衍、孙冯翼同辑本、顾观光辑本和日本森立之辑本。
两晋南北朝时期（公元265年~581年）：自《神农本草经》成书以后，历经后汉、三国、两晋至南齐，由于临床用药的不断发展，以及中外通商和文化交流，使西域南海诸国的药物如乳香、苏合香、沉香等香料药输入我国，新的药物品种逐渐增多，并陆续有了零星记载，对原有的药物功效也有了新的认识、增加了药物的治疗面。经过长期的临床实践，证明部分药物的性味、功效等与原来的记述不尽相尽，因此，梁·陶弘景（公元456~536年）在整理注释经传抄错简的《神农本草经》的基础上，又增加汉魏以来名医的用药经验（主要取材于《名医别录》），撰成《本草经集注》一书，“以朱书神农，墨书别录”，小字加注的形式，对魏晋以来三百余年间中药学的发展做了全面总结。全书七卷，载药730种，分玉石、草、木、虫兽、果菜、米食、有名未用七类，首创按药物自然属性分类的方法，改变了“三品混糅，冷热舛错，草木不分，虫兽无辨”的现象。对药物的形态、性味、产地、采制、剂量、真伪辨别等都做了较为详尽的论述，强调药物的产地与采制方法和其疗效具有密切的关系。该书还首创“诸病通用药”，分别列举80多种疾病的通用药物，如治风通用药有防风、防己、秦艽、川芎等，治黄疸通用药有茵陈、栀子、紫草等，以便于医生临证处方用药。此外本书还考定了古今用药的度量衡，并规定了汤、酒、膏、丸等剂型的制作规范。本书是继《神农本草经》之后的第二部本草名著，它奠定了我国大型骨干本草编写的雏形，惜流传至北宋初即逐渐亡佚，现仅存敦煌石窟藏本的序录残卷，但其主要内容仍可在《证类本草》和《本草纲目》中窥测。近代有尚志钧重辑本。
南朝刘宋时代（公元420~479年）雷敩的《雷公炮炙论》是我国第一部炮制专著，该书系统地介绍了300种中药的炮制方法，提出药物经过炮制可以提高药效，降低毒性，便于贮存、调剂、制剂等。此书对后世中药炮制的发展产生了极大的影响，书中记载的某些炮制方法至今仍有很大参考价值。
隋唐时期（公元581~907年）： 此时我国南北统一，经济文化繁荣，交通发达，外贸增加，印度、西域药品输入日益增多，从而推动了医药学术的迅速发展，加之陶弘景《本草经集注》成书之际，正处于南北分裂时期，对北方药物情况了解不够，内容上存在一定的局限性，因而有必要对本草做一次全面的整理、总结。唐显庆四年（公元659年）颁布了经政府批准，由长孙无忌、李勣领衔编修，由苏敬实际负责，23人参加撰写的《新修本草》（又名《唐本草》）。全书卷帙浩繁，共54卷，收药844种（一说850种），新增药物 114种（一说 120种），由药图、图经、本草三部分组成，分为玉石、草、木、兽禽、虫、鱼、果菜、米谷、有名未用等九类。在编写过程中唐政府通令全国各地选送当地道地药材，作为实物标本进行描绘。从而增加了药物图谱，并附以文字说明。这种图文并茂的方法，开创了世界药学著作的先例。本书治学严谨，实事求是，尊重经典又不拘泥，在保持《神农本草经》原文的基础上，对古书未载者加以补充、内容错讹者重新修定。书中既收集了为民间所习用的安息香、龙脑香、血竭、诃黎勒、胡椒等外来药，同时又增加了水蓼、葎草、山植、人中白等民间经验用药，且药物分类也较《本草经集注》多两类。可见本书内容丰富，取材精要，具有高度的科学价值，反映了唐代本草学的辉煌成就，奠定了我国大型骨干本草编写的格局。它不仅对我国而且对世界医药学的发展产生了巨大的影响，很快流传到国外。如公元731年即传入日本，并广为流传，日本律令《延喜式》即有“凡医生皆读苏敬《新修本草》”的记载。由于《新修本草》是由国家组织修定和推行的，因此是它也是世界上公开颁布的最早的药典，比公元1542年欧洲纽伦堡药典要早800余年。本书现仅存残卷的影刻、影印本，但其内容保存于后世本草及方书中，近年有尚志钧重辑本问世。
此后，唐开元年间（公元713~741年），陈藏器深入实际，搜集了《新修本草》所遗漏的许多民间药物，对《新修本草》进行了增补和辨误，编写成《本草拾遗》。此书扩展了用药范围，仅矿物药就增加了110多种，且其辨识品类也极为审慎，全书增加药物总数尚无定论，然仅《证类本草》引用就达488种之多，为丰富本草学的内容作出了贡献。他还根据药物功效，提出宣、通、补、泻、轻、重、燥、湿、滑、涩十种分类方法，对后世方药分类产生了很大影响。
至五代（公元935~960年），翰林学士韩保昇等受蜀主孟昶之命编成《蜀本草》。它也以《新修本草》为蓝本，参阅有关文献，进行增补注释，增加了新药，撰写了图经。该书对药品的性味、形态和产地做了许多补充，绘图也十分精致，颇具特点，李时珍谓“其图说药物形状，颇详于陶（弘景）、苏（敬）也。”故本书常为后人编纂本草时所引用，是一部对本草学发展有影响的书籍。
宋金元时期（公元960~1368年）：宋代火药、指南针、活字印刷术的发明，给中国和世界科学文化的发展带来了巨大的变化。由于临床医学的进步，促进了药物学的发展。药品数量的增加，功效认识的深化，炮制技术的改进，成药应用的推广，使宋代药学发展呈现了蓬勃的局面。
开宝元年（公元973年）刘翰、马志等奉命在《新修本草》、《蜀本草》的基础上修改增定宋代第一部官修本草《开宝新详定本草》，次年发现其仍有遗漏和不妥之处，经李昉、制知浩等重加校定，较《新修本草》增加药物133种，合计983种，名《开宝重定本草》，苏颂称本书“其言药性之良毒。性之寒温，味之甘苦，可谓备且详矣。”
经过八十多年的时间，嘉祐二至五年（公元1057~1060年），又出现了第三部官修本草，即《嘉祐补注神农本草》。此书由掌禹锡、林亿、苏颂等人编写，以《开宝重定本草》为蓝本，附以《蜀本草》、《本草拾遗》等各家之说，书成21卷，较《开宝本草》增加新药99种，合计载药1082种，采摭广泛，校修恰当，对药物学的发展起了一定的作用。
嘉祐六年（公元1061年），由苏颂将经国家向各郡县收集所产药材实图及开花、结果、采收时间、药物功效的说明资料，以及外来进口药的样品，汇总京都，编辑成册，名曰《本草图经》。全书共21卷，考证详明，颇具发挥。本书与《嘉祐本草》互为姊妹篇。元祐七年（公元1062年）陈承将两书合编起来，附以古今论说及个人见解（名《别说》），故名《重广补注神农本草图经》。上述诸本草均已亡佚，然其内容仍可散见于《证类本草》、《本草纲目》等后世本草中。
宋代本草学的代表作当推唐慎微的《经史证类备急本草》（简称《证类本草》。唐氏为四川名医，家乡盛产药材。他医技高超，深入群众，为人治病，往往不计报酬，只求良方，从而搜集了大量古今单方、验方。他治学广泛，学识渊博，整理了经史百家246种典籍中有关药学的资料，在《嘉祐本草》、《本草图经》的基础上，于公元1082年撰成《经史证类备急本草》。全书 33卷，载药 1558种，较前增加 476种，附方3000余首。方例是药物功能的直接例证，每味药物附有图谱，这种方药兼收，图文并重的编写体例，较前代本草又有所进步，且保存了民间用药的丰富经验。每药还附以制法，为后世提供了药物炮炙资料。他广泛引证历代文献，保存了《开宝本草》、《日华子本草》、《嘉祐本草》等佚书内容。本书不仅切合实际，而且在集前人著作大成方面作了极大贡献，为后世保存了大量古代方药的宝贵文献，本书使我国大型骨干本草编写格局臻与完备，起了承前启后、继往开来的作用。《证类本草》沿用500多年，从大观2年（公元1108年）出版的《经史证类大观本草》（简称《大观本草》、政和6年（公元1116年）出版的《政和新修证类备用本草》（简称《政和本草》，以及南宋绍兴 29年（公元1159年）出版的《绍兴校定经史证类备急本草》（简称《绍兴本草》），直到金元时期（公元后1302年）出版的《经史证类大全本草》等，都是在《证类本草》的基础上，稍加修订补充而成的官修本草著作。这些著作，历代不断地复刻重刊，直到明代《本草纲目》问世后，才逐渐地代替了它。作为本草学范本的《证类本草》，不仅完成了当时的历史使命，并为《本草纲目》的诞生奠定了基础。直到现代，它仍然是我们研究中药必备的重要参考书目之一。
元代忽思慧于1330年编著的《饮膳正要》是饮食疗法的专门著作。书中对养生避忌、妊娠食忌、高营养物的烹调法、营养疗法、食物卫生、食物中毒都有论述，介绍了不少回、蒙民族的食疗方法，至今仍有较高的参考价值。
另外，这一时期药性理论发展较大，研究药性理性著名的医籍有寇宗奭的《本草衍义》、王好古的《汤液本草》、张元素的《医学启源》及《珍珠囊》等。
明代（公元1368~1644年）：由于中外交流日益频繁，商品经济迅速发展，医药知识不断丰富，沿用已久的《证类本草》已经不符合时代的要求，需进一步的总结和提高。我国伟大的医药学家李时珍肩负时代的使命，在《证类本草》的基础上，参考了800多部医药著作，对古本草进行了系统全面的整理总结。他边采访调查，边搜集标本，边临床实践，经过长期的考查、研究、历时27年，三易其稿，终于在公元1578年完成了200多万字的中医药科学巨著《本草纲目》（简称《本草纲目》）。该书共52卷，载药1892种，改绘药图1160幅，附方11096首，新增药物374种，其中既收载了醉鱼草、半边莲、紫花地丁等一些民间药物，又吸收了番木鳖、番红花、曼陀罗等外来药物，大大地丰富了本草学的内容。本书以《证类本草》为蓝本，在文前编辑了序例，介绍历代诸家本草，证经史百家书目、七方、十剂、气味阴阳、升降浮沉、引经报使、配伍、禁忌、治法、治则等内容，全面总结了明以前药性理论内容，保存了大量医药文献。其百病主治药，既是临床用药经验介绍，又是药物按功效主治病证分类的楷模。本书按自然属性分为水、火、土、金石、草、谷、菜、果、木、器服、虫、鳞、介、禽、兽、人共16部6 2类，每药标正名为纲，纲之下列目，纲目清晰。这种按“从贱至贵”的原则，即从无机到有机、从低等到高等、基本上符合进化论的观点，因而可以说是当时世界上最先进的分类法，它比植物分类学创始人林奈的《自然系统》一书要早170多年。《本草纲目》中的每一味药都按释名、集解、修治、气味、主治、发明、附方等项分别叙述。详细地介绍了药物名称的由来和含义、产地、形态、真伪鉴别、采集、栽培、炮制方法、性味功能、主治特点。尤其是发明项下，主要是介绍李时珍对药物观察、研究和实际应用的新发现、新经验，这就更加丰富了本草学的内容。对药物的记载分析，尽量用实物说明和临床验证作出审慎的结论，内容精详，实事求是，突出了辨证用药的中医理法特色。本书在收集历代本草精华的同时，对其错误之处也做了科学的纠正，如对“葳蕤、女葳二物而并入一条”、“南星、虎掌一物而分二种”、“以兰花为兰草”、“以卷丹为百合”等等都做了准确的更正。并通过他的临床实践和药物研究，对某些药物的功效作了新的概括，如土茯苓治梅毒、延胡索止痛、曼陀罗麻醉、常山截疟、银花疗痈等，都做了证实和肯定。由于本书不仅总结了我国十六世纪以前的药物学知识，而且还广泛介绍了植物学、动物学、矿物学、冶金学等多学科知识，其影响远远超出了本草学范围，自1596年在南京印行后，很快风行全国，十七世纪即流传到国外，先后被译成朝、日、拉丁、英、法、德、俄等多种文字，成为不朽的科学巨著，是我国大型骨干本草的范本，是我国科技史上极其辉煌的硕果，在世界科技史永放光辉。