首先列舉《神農本草經》、《名醫别錄》、《雷公炮炙論》、《唐本草》等四十一種本草著作,并加簡要評介,基本反映出明代以前本草學發展概況;另又附列引用醫書二百七十七種,經史百家書籍四百四十種,共計七百十七種。通過引述前人專論如神農本經名例、陶隐居名醫别錄合藥方劑法則、采藥分六氣歲物、七方十劑、五味宜忌、五味偏勝、标本陰陽、升降浮沉、髒腑虛實标本用藥式、引經報使、相須相使相畏相惡諸藥、相反諸藥、服藥食忌、妊娠禁忌、飲食禁忌、李東垣随證用藥凡例、張子和汗吐下之法、陳藏器諸虛用藥凡例等,使中藥理論獲得系統整理。卷三卷四為百病主治,大緻沿襲宋以前本草“諸病通用藥”舊例,以諸風等一百十三種病證為綱,分列主治藥物,或于病證下再分若幹證,類列藥物用法,複設草部、菜部、果木等為小綱,并詳其主治,編次有序,便于臨證參考。
“釋名”下列舉别名,并釋命名意義;“集解”介紹産地、品種、形态、采收等;“辨疑正誤”對曆代本草有疑誤者予以辨正;“修治”闡述炮制方法;“氣味”闡述藥物性味及有毒無毒;“主治”包括功效;“發明”側重闡述藥性理論、用藥要點及李氏學術見解;“附方”廣錄以該藥為主的主治各科病證的有效方劑。本書在唐慎微《經史證類備急本草》基礎上,進行大量整理、補充,并載述李氏發明與學術見解。其主要成就包括:集我國16世紀前中藥學之大成,該書首先介紹曆代本草的中藥理論和所載藥物,又首次載入民間和外用藥三百七十四種,如三七、半邊蓮、醉魚草、大風子等,并附方一萬一千零九十六則。顯示當時最先進的藥物分類法,除列“一十六部為綱,六十類為目”外,還包括每藥之中“标名為綱,列事為目”,即每一藥物下列釋名、集解等項,如“标龍為綱,而齒、角、骨、腦、胎、涎皆列為目”;又有以一物為綱,而不同部位為目。特别是在分類方面,從無機到有機,從低等到高等,基本符合進化論觀點。全面闡述所載藥物知識,對各種藥物設立若幹專項,分别介紹藥物名稱、曆史、形态、鑒别、采集、加工,以及藥性、功效、主治、組方應用等;同時引述自《本經》迄元明時期各家學說,内容豐富而有系統。對中醫藥理論有所發明,書中強調對中藥應該辨證應用,其中亦有前人所未論及之名言和精辟理論,如辛夷條下有“腦為元神之府”。
書中對過去本草書籍中将兩藥誤為一物者,如葳蕤與女萎;一物而誤為兩藥者,如天南星與虎掌;品種混淆不清者,如百合與卷丹;藥用部位失真者,如五倍子誤認為果實;藥物歸類不當者,如将薯蓣列為草類等,均予以澄清更正。書中對妄圖長生不老,服食丹石成風現象進行了批判,對黃連、澤瀉服之可以成仙,草子可以變魚等說,亦作了駁斥。本書雖為中藥學專書,但涉及範圍廣泛,對植物學、動物學、礦物學、物理學、化學、農學等内容亦有很多記載。