李时珍的家世业医，自幼体弱多病，却性格刚直纯真，对八股文毫无兴趣。中秀才后九年三次考举人落第，他放弃科举，专心学医。二十三岁坚决向父亲表示：“身如逆流船，心比铁石坚。我愿学医。”父亲终于同意，让他精心学习。几年后，李时珍成为名望显赫的医生，被楚王召去任“奉祠正”，并在太医院任判官。
在这段时间里，李时珍阅读大量古籍，又实践临床发现，本草书籍混乱不堪。他决定重新编纂本草书。在此之前，他深入自然界，不仅读了八百余种上万卷医学书，还研究历史、地理和文学巨著。他还摘录许多诗句，以解药性之谜，如对“鹜与凫”争论不休的问题，用屈原《离骚》中的描述区分它们为不同禽类。
编写《本草纲目》过程中，最困难的是药名混杂，不知道形状生长情况。过去的本草书抄袭未加实证，因此越解释越糊涂。例如远志，有陶弘景说是小草，但颜色青开白花，而马志却认为它象大青；狗脊，有说象萆薢，有说象拔葜，有说象贯众，无一准确。而李时珍通过亲自观察和采访解决这些问题。他穿着草鞋背着药筐，与徒弟庞宪儿子建元一起远涉山林，搜求民间验方，并亲眼观察药物标本。
他每到一地，就虚心向各式各样的人请求帮助，比如芸苔，一种常用的药材，但究竟是什么样的？经过一个种菜老人的指点，再察实物，他才明白这是油菜。这类似的情况很多，都被他详细记录下来。
蕲蛇，即蕲州产的白花蛇，这种药有治风痹等功用。但开始，只从蛇贩子那里观察内行人提醒他，那不是真的蕲蛇，所以必须亲眼看看真正蕲蛇的样子。他请捕蛇人带上龙峰山，上面只有真正的蕲蛇生活的地方，他们喜欢吃石南藤上的花叶所以生活在那里。最终，他见到了蕲蛇，并看到了捕捉制备全过程，因为这样深入实际调查过，所以他的描述简明准确。
鲮鲤，即今天说的穿山甲，是一种常用的中药，但陶弘景说它能水陆两栖，这一点被李时珍证实了。不过，从观察中，他发现穿山甲食蚁时，是搔开蚁穴进行舐食，而不是诱蚁入甲下水吞食，因此纠正了陶弘景的一些错误之处。
最后，在万历戊寅年（公元1578年），完成了《本草纲目》的编写工作，全书载药约1800余种，加以新发现在前人未有的领域，为我国医学事业做出了巨大的贡献。此外，《本草纰目》也反映出当时社会经济文化发展水平，以及人们对于自然世界认识和理解程度。在这个基础上，它为后来的科学研究奠定了一定的理论基础，也促进了中国传统医学与西方现代医学之间互相借鉴交流的一个重要阶段。
