李时珍把他一生的主要时间和精力，都献给了中医药学事业。他除了为群众医治疾病之外，主要集中的体现在他的著作里。尤其是《本草纲目》之中。他通过亲身的医疗实践，深刻地认识到前代医药学家的辉煌业绩，同时，也看到了他们在理论上、观察上的缺点、错误，尤其是历代药物学著作"本草学"的很多缺点、错误。他认为如果对药物的解释混乱和分类失宜，就很容易把医生带到错误的道路上去。他在父亲的赞同下，立志把旧的"本草"，加以补充、整理。

　　“本草学”从《神农本草经》起，一直到宋朝唐慎微编着的《经史证类备急本草》为止，可以说是紧紧地衔接着前进的。但在《经史证类备急本草》之后，却没有大的发展，他便决定以《经史证类备急本草》为基础，把古人漏掉的，或没有发现的，以及经群众实践用之有效的药物补充进去，使天地万物能充分的得到应用。当时李时珍才只有二十几岁，学识和经验虽然已逐渐丰富，但与他的雄心宏愿远远不相适应，为了实现这一伟大的理想，据传他曾“读书十年，不出户庭”。

　　１５５２年（明嘉靖三十一年）李时珍三十五岁时，他在经过长时间准备之后，开始了《本草纲目》的写作。在编写过程中，他脚穿草鞋，身背药篓，带着学生和儿子建元，翻山越岭，访医采药，足迹遍及河南、河北、江苏、安徽、江西、湖北等广大地区，以及牛首山、摄山、茅山、太和山等大山名川，走了上万里路，倾听了千万人的意见，参阅各种书籍八百多种，历时二十七年，终于在他六十一岁那年（１５７８年）写成。这部伟大的著作，吸收了历代本草著作的精华，尽可能的纠正了以前的错误，补充了不足，并有很多重要发现和突破。

　　李时珍治学严谨，在《本草纲目》写成后，为了把这部书编写得更充实、更完备，又用了十多年时间，做过三次大的修改，每次修改，几乎都是推翻成稿，重新编写，直到大约１５９０年左右开始刊刻为止。

　　李时珍在治学上不畏强权，敢于坚持真理。在１５４５年前后，皇帝朱厚熜，不理朝政，妄想成仙，整天和一些方士鬼混，在宫中设立坛醮和炼金所，梦想炼成 “不死之药”。在此影响下，各地方士的活动非常猖獗，炼制丹药的风气极为流行，使不少人竟然认真地服起丹药来。李时珍站在医生的立场上，实在看不下去，便冒着违犯统治者意志的危险，毫不掩饰的列举事实，把服食丹药的害处，讲给群众，使大家明白：方士的话不符合医药学的科学道理，食服丹药是愚昧的自杀道路。为了教育后人，他还把这些认识和思想写进了他的著作。