炼丹术在我国有着悠久的历史。魏晋南北朝时期，炼丹术得到了空前的发展。炼丹术的根本目的是希望制取出令人长生不死的仙丹。虽然这个目的根本无法达到，但是炼丹家经过长期的奋斗，亲身从事大量的化学实验，无意中对早期化学做出了重大贡献，取得了丰硕的成果。其中某些成果堪称世界古代文化史中的佼佼者。从某种意义上来说，这一时期炼丹术是化学的原始形式，炼丹士们应算是最早研究化学的先驱者。他们留下的丹书，反映了当时炼丹术所达到的最高水平，堪称我国古代化学史上的瑰丽篇章。
一、炼丹术的指导思想和操作方法
中国古代炼丹术分为内丹、外丹两种。“道家以烹炼金石为外丹，龙虎胎息吐故纳新为内丹。”[41]也就是说，内丹是以静功和气功修炼精气神的方法炼制，外丹是以炼制药石来求取丹药。与早期化学关系密切的是炼外丹之术，我们在这里所说的炼丹术仅指外丹而言。
炼丹术的基本理论是：认为一切物质都可以变化，所谓“变化者，乃天地之自然”[42]。在诚心的要求和适当的条件下，就可以变出“金丹”、“仙药”来。在对炼丹过程中出现的现象、所得结果以及丹药生理效应作具体解释时，炼丹家基本上是根据阴阳五行学说。虽然这种理论有其合理性和一定的物质基础，但是炼丹家往往把它任意演绎，加之各种宗教迷信、神仙思想充斥其间，就使得炼丹术的指导思想和理论基础十分牵强附会。由此可见，炼丹术实质上是一门伪科学。不过，由于炼丹本身是一种实践活动，炼丹术的基础理论在其逐渐形成过程中，不自觉地吸取了当时采矿、冶金以及药物学等方面的科学知识，在某些方面具有不少合理因素，一些观念的提出还表明我国在化学的某些领域中走在了世界的前列。
首先，炼丹家们认识到物质变化是自然界的普遍规律，炼丹术是顺从“自然之所为”[43]，从而不自觉地产生了朴素唯物论和朴素辩证法思想。炼丹家们能以发展和变化的眼光观察周围的事物，葛洪指出：泥，很容易散碎，但是用泥烧成的瓦却不容易破碎，寿命很长；树枝，很容易腐坏，但是把树枝烧成炭，用来写字，却可以保存很久。他又说：“变化者，乃天地之自然”，在一定范围内坚持了唯物论的见解。
其次，炼丹家们认为宇宙间万物各有阴阳属性，阴阳负抱相配，互相制约，方成大药，同时又认为阴中有阳，阳中有阴。这是一种辩证的一元论物质观，它概括了炼丹家们对各种化学反应的总体见解，与19世纪初在欧洲化学界盛行的“电化二元性”颇有相似之处，具有合理的因素。不过，炼丹家们对药物阴阳属性的划分往往很含混笼统，具有很大的任意性，所以至今科学家对各种丹方的配伍及制伏关系仍总结不出一个完整的解释。同时，因为阴阳学说对于众多复杂的化学变化来说过于简单，所以，这种具有创造性的学说在炼丹活动的实践中未能得到科学的发展。
尽管炼丹术的指导思想中有上述合理部分，遗憾的是，经过无数实践，炼丹家们既没有从成功或失败的千万条记录中总结出经验教训，又没有深入研究物质变化的规律，因此也未能提出科学的化学元素观点，导致了炼丹术发明多而进步少，能创造却缺乏改进，不能发展到近代化学科学。
