道教为追求长生成仙，继承和汲取中国传统医学的成果，在内修外养过程中，积累的医药学知识和技术。它包括服食、外丹、内丹、导引以及带有巫医色彩的仙丹灵药和符咒等。
服食和外丹，指服食丹药和草木药。炼制丹药的原料有：丹砂、雄黄、白矾、曾青、磁石等。外丹术初见于西汉。西汉元光二年(公元前133)，方士李少君请武帝“祀灶”、“致物”，化丹砂为黄金“以为饮食器”。武帝从其所请，“亲祠灶”，“而事化丹砂诸药齐（剂）为黄金”，表明外丹术开始出现。东汉魏伯阳著《参同契》，道教奉为“丹经王”。在此前后，据传张陵出《九鼎丹法》（即现存之《黄帝九鼎神丹经》），阴长生出《太清金液神丹方》。外丹术已成为道教的一项重要修炼方术。
魏晋南北朝，外丹术继续发展。葛洪从郑隐受《太清丹经》3卷，《九鼎丹经》1卷，《金液丹经》1卷，晚年于罗浮山炼丹。他认为“长生之道，不在祭祀鬼神也，不在导引与屈伸也，升仙之要，在神丹也”。陶弘景所著《本草集注》中，也积累了不少外丹原料和丹药的名称、产地、性状、功用、炮制、保藏等资料，原书已佚，其部分内容以“陶隐居云”的形式载于宋唐慎微《证类本草》中。
唐代外丹术臻于极盛。此时期出现了更多的炼丹家和丹书。孙思邈的医著《千金方》、《千金翼方》中包含有不少丹法，其外丹专著《大清丹经要诀》至今尚存。唐代制丹方法较前进步，炼丹工具也有改进。 随着外丹术的滋蔓，服丹致死者日多。清赵翼《廿二史札记》载称，仅唐代皇帝死于服丹者即有六人（亦有五人或四人之说），大臣死于此者更多。于是朝野群起指斥，服食者包括炼丹道士对此亦渐生疑，因此，自唐以后渐趋衰微。南宋全真道南北宗皆主内丹，外丹更衰。
烧炼外丹的原料，据有关丹*载，仅矿石药物即达六七十种；主要的除丹砂外，有雄黄、雌黄、石留黄、曾青、矾石、磁石、戎盐，合称八石。炼丹工具，见于丹*载者有十多种，首要者为丹炉（加热设备）、丹鼎（安置于丹炉内部的药物烹炼室，即反应室）。烧炼方法有煅（长时间加热）、炼(干燥物加热)、炙（局部烘烤）、溶（溶化）、抽（蒸馏）、飞（升华）、伏(加热使药物变性)等。炼丹道士视外丹为神授之术，非其人不传，亦不今人见，丹房设在人迹罕到的深山密林，并有一套神秘仪式和众多禁忌。《丹房须知》即列有择地建坛、祭神开炉、服饰陈设等注意事项二十一条。
炼丹方法和中医实践相结合，推动了古化学制药技术的发展，丰富了中国药物学的内容。两汉前的医学文献中，基本上无化学药剂，也不使用膏药。两晋以后，采用炼丹方法制作的膏剂大量出现，如五毒神膏、续断膏、丹参膏、蛇衔膏等。中医外科的膏药制剂对治疗疮、疡、痈、疽等具有显著疗效，后遂成为中医外科的主药。现今广泛使用的红升丹、白降丹，以及乾坤一气丹、混元丹、金龟下海丹、毒龙丹等“玄门四大丹”，皆由道教医家所传秘法衍化而来。随着服食的发展，草木药逐渐加入丹药烧炼，药物种类的不断增加，推动了本草药的发展。《抱朴子内篇·仙药》中多为草木药服食方。陶弘景《本草经注》汇集药物达700余种。孙思邈在《千金翼方》中分类载药800余种，部分为唐以前本草学所罕见。道教医家的医疗实践为本草药的发展提供了依据。
外丹术产生之后，作为道教的一项重要修炼方术，盛行千余年，最后虽为社会和科学之发展所摒弃，但经长期的烧炼实践，对中国药物学和古化学作出了积极的贡献。如唐宋炼丹道士总结前人经验，在用丹砂、水银等物炼丹时，改进配方和制作，制成氧化汞(HgO)、甘汞(Hg2CL2)、白降丹等中医用药。在用水银和其他金属烧炼时，又制出多种用于当时手工业和医药的汞合金。东晋道士葛洪《抱朴子内篇·金丹》所载“金液方”，经配制成溶液，即能溶解黄金。炼丹道士在为硫黄、硝石等伏火时，发现硝、硫、炭混合燃烧的现象，促成了黑色火药的问世。唐元和三年 (808)清虚子《铅汞甲庚至宝集成》卷二所载“伏火矾法”，实为世界上最早的制造火药的实验记录。现存的众多外丹书中，有不少古代科技资料，至今仍有研究价值。
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