《神农本草经》为先秦至秦汉药物学的集大成之作，它反映了东汉以前药物学术经验及其成就。
（一）创设药物分类法
《本经》问世以前，药物知识和用药经验已有相当积累，随着药物种类的日益增多，迫切地需要对药物进行分类。
《本经》首创上、中、下三品分类法。
三品分类法是基于当时人们对药物性能、功效和临床应用而得出的，对促进药物学的发展产生过积极的影响，陶弘景在《神农本草经集注》中指出：“上品药性，亦皆能遣疾，但其势力和厚，不为仓卒之效……。中品药性，疗疾之辞渐深，轻身之说稍薄，於服之者，祛患当速。而延龄为缓……。下品药性，专主攻击，毒烈之气，倾损中和，不可常服，疾愈即止……。”
在三品分类的体系中，每品中都包含着以药物自然属性分类的思想，每类中又可划分为若干小类。对汉代及其以前按“草木虫石谷”“五药”分类法有所发展，对陶弘景依自然属性进行药物分类的系统提出，有着启发作用，并且为陶弘景诸病通用药分类法的形成提供了可资借鉴的经验。
（二）系统地提出了关于药物的基本理论
主要包括以下几个方面：
发展了君臣佐使药物配伍的学说。《本经》云：“药有君臣佐使，以相宣摄合和，宜用一君二臣五佐，又可一君三臣九佐也。”君药即主药，在方中起主导作用，臣、佐、使逐级以配合主药的作用。
提出反映药物各种相互关系的七情合和的学说。《本经》云：“药有阴阳配合，子母兄弟，根叶华（花）实。草石骨肉，有单行者，有相须者，有相使者，有相畏者，有相恶者，有相反者，有相杀者。凡七情合和当视之，相须相使者良，勿用相恶相反者。若有毒宜制，可用相畏相杀。不尔，勿合。”
发展了关于药物四气五味的理论。指出了关于药物性味、采集时间，干药收藏，地道药材，主熟炮炙，真伪鉴别，宜新宜陈等。提出了有关药物的采集炮炙、加工等理论。
发展了药物制剂的学说。这些论述对药物的制剂起着重要的启迪作用。
（三）阐述了临床用药的基本指导思想
《本经》指出：“凡欲治病，先察其源，先候病机，五藏未虚，六府未竭，血脉未乱，精神未散，食药必活。若病已成，可得半愈。病势已过，命将难全。”把药物与临床治疗紧密联系起来，进行考察，以免妄药。并指出药物并非万能，贵在于可治之时尽早防治。“若毒药治病，先起如黍粟，病去即止，不去倍之，不去十之，取去为度。”在使用有毒性的药物时，其用量应根据病情，宜从小剂量开始，若不愈再慎审地逐渐加量，以愈为度。
（四）正确分析和科学记载了大量药物的功效
如《本经》所载：人参“主补五藏，安精神，定魂魄、止惊悸，除邪气，明目，开心，益智。”菊华（花）“主风头眩肿痛，目欲脱，泪出，皮肤死肌，恶风湿痹，久服利血气。”黄芩“主诸热黄疸，……，逐水下血闭，恶疮、疽蚀火疡。”黄连“主热气、目痛……，明目，肠，腹痛下利，妇人腹中肿痛。”当归“……，温疟寒热洗洗在皮肤中，妇人漏下绝子，诸恶疮疡。”海藻“主瘿瘤气，颈下核，破散结气，……。”等等。这些理论与用药经验，在长期临床实践中证明是正确的，被历代医药学家所遵循，其中许多药物之药理作用已为现代科学研究所证实，如人参补益、麻黄定喘、黄连止痢、海藻治瘿等，至今仍是常用的有效药物。《本经》还对炼丹术、丹药，以至少数民族地区的用药知识与经验，也给予记述。
但是，在《本经》中还杂有一些“神仙方术”、“长生不死”等迷信思想，应在整理研究的基础上予以批判的接受。
