时炼丹家已知利用含砷矿物炼制铜砷合金。到唐、五代时期，据《宝藏论》所载、当时市面上曾经流行假金十五种，假银十二种，都是用药物“点”、“化”而成。这种炼金活动在我国古代曾经盛极一时，直到宋代还没有结束，宋真宗赵恒（968—1022）就曾命方士王捷替他用铁炼制“鸦觜金”，铸成“金”龟、“金”牌赐给近臣。
        炼丹家对于硫黄、砒霜等具有“猛毒”的金石药，在使用之前要先用烧的的方法“伏”（驯服）一下，使它们失去或减少原有的毒性。这种手续叫做“伏火”。“伏火”法起源很早，方法有时只用火煅烧，有时另加其他易燃的药物。唐初孙思逸（581-682）有“伏硫黄法”：硫黄、硝石各二两，研成粉未放石锅中，用皂角（含碳）三个引火，使硫和硝起火燃烧，火熄后再用生熟木炭三斤来拌炒，到炭消三分之一为止。唐宪宗元和年间（公元806年到820年），炼丹家清虚子有“伏火矾法”，所用药物是硝石、硫黄备二两，马兜铃（含碳）三钱半，和孙思邈“伏硫黄法”用药几乎完全相同。伏火的方子都含有碳素，而且伏硫黄要加硝石，伏硝石要加硫黄，可见炼丹家是有意使药物容易起火燃烧，以去掉它们的“猛毒”的；不过现在从化学上看，这种处理手续的目的是不很明确的。但是，由于经常因给药物“伏火”而引起丹房失火的事故，却使唐代炼丹家取得一项重要经验，就是硫、硝、炭三种物质可以构成一种“火药”。大约在晚唐时候，这一配方已由炼丹家转入军事家之手，这就是我国古代四大发明之一的黑色火药。
        火法炼丹的另一重大成就，是单质砷的制备。葛洪《抱朴子仙药篇》记载了六种处理雄黄的方法，最后一法是用硝石、玄胴肠（猪大肠）和松脂“三物炼之”，雄黄（as2S2）和硝石（Kno3）同炼，可收集到三氧化二砷（as2o3），再先后用含碳的猪大肠和松脂炼两次，就被还原成为纯净的单质砷。这是世界最早的制备单质砷的方法，比公元十三世纪日耳曼的炼金家大阿尔伯图斯（约1200—1280）制取砷的方法早九百年。
        水法炼丹
        古代炼丹家对于金石药，一方面要把它们炼成固体的丹，另一方面又要把它们溶解成为液体。因此他们在溶解金石药的长期实践中，对水溶液中的复杂反应也取得了相当丰富的经验性知识。《道藏》洞神部众术类有《三十六水法》，可能是晋代以前的著作，保存了古代炼丹家溶解三十四种矿物和二种非矿物的五十四个方子。《抱朴子金丹篇》也记载有许多同类的丹方。这些古方再加上唐宋时期的记载，使我们今天还可以略知古代水法炼丹的大概。
        水法炼丹处理药物的方法，大约有下列几种：化（溶解，有时也指熔化），淋（用水溶解出固体物的一部分），封（封闭反应物质，长期静置或埋于地下），煮（在大量水中加热），熬（有水的长时间高温加热），养（长时间低温加热），酿（长时间静置在潮湿或含有碳酸气的空气中），点（用少量药剂使大量物质发生变化），浇（倾出溶液，让它冷却），渍（用冷水从容器外部降温），以及过滤、再结晶等。
        用水法制备药物，首先要准备华池，就是盛有浓醋的溶解槽（有时用缸、盆等代替），醋中投入硝石和其他药物。硝石，古书中原作“消石”，因为它能“消七十二种石”，在我国炼丹术中非常重要。它在酸性溶液中提供硝酸根离子，起类似稀硝酸的作用，所以许多金属和矿物都可以被它溶解。我国古代炼丹家有意识地在醋酸中加入硝石，按近代化学的观点来看，这是把酸碱反应和氧化还原反应统一起来加以运用，在化学史上是一种创造，就是在今天也不失为一种有用的方法。
        炼丹家在华池中溶解金石药，有些反应相当复杂，在近代化学出现之前能使用那样复杂的化学方法，是值得注意的。现在举例如下：
        黄金的溶解《抱朴子金丹篇》有“金液方”，用来溶解金的药物除醋、硝石、戎盐等以外，还有一种“玄明龙膏”，据唐人梅彪《石药尔雅》的记载，这一名称可以代表水银，也可以代表醋（玄明）和覆盆子（龙膏）。按照《金丹篇》的说法，只要把黄金连同药物封在华池中静置一百日，就会慢慢溶解而“成水”。现代实验化学告诉我们，金的化学性质根不活泼，用一般化学方法是不能使它溶解的，只有下列四种方法例外：
        第一，溶于王水、无水硒酸和其他能产生氯、溴、碘的浓酸混合液中；
        第二，溶于氯水，生成三氯化金；
        第三，溶于水银，生成金汞齐，含金量不超过百分之十五的时候呈液体状态：
        第四，在有空气（氧）存在的条件下，溶于碱金属氰化物的稀溶液中，形成二氰金（Ⅰ）酸根络离子[au（cn）2-]。
        从金液方所用药物来看，生成王水、各种浓酸和氯水是不可能的，但是水银和覆盆子的醋浸液正和上列第三，四两法相合：如果用的是水银，它是能溶解金的；如果用的是酷和覆盆子，由于未成熟的覆盆子果实中含有氢氰酸，华池的醋浸液中含有氰离子和由其他药物提供的钠、钾离子，只要有空气存在，金也是可以慢慢溶解的。黄金这样难溶，而金液方中恰巧有能溶解金的水银和氢氰酸（覆盆子）存在，显然是炼丹家经过大量实验以后所得到的结果。因此，尽管方中药物复杂，有些反应还值得研究，可是它能溶解金这一点是可信的。在那么早的年代出现溶解金的方法，在化学史上也是一项重大成就。
        硫黄的溶解《三十六水法》有“硫黄水”，使用的药物包括硫黄、白垩、醋和尿（氨水）等。用这些东西制成的溶液，应当含有多硫化钙，这种物质能使金属改变颜色，和金属盐生成有色沉淀，甚至能侵蚀贵金属。炼丹家制造这样的溶剂，似乎也是把它当作一种万能的“神丹”。
        水法炼丹并不是千篇一律都使用醋和硝石，方法是多种多样的。《黄帝九鼎神丹经诀》有制取硫酸钾的方法：用热水溶化朴硝和硝石，取澄清的混合溶液加热蒸发，使它浓缩，然后在小盆中用冷水从外部降温，经过一宿的时间，溶液中生成的硫酸钾就慢慢结晶出来。这是利用溶解度不同制取药物的方法，也是化学史上的一项创造。
        水法炼丹的另一发现，是水溶液中的金属置换作用。炼丹家早有金属互相“转化”的理论，他们为了制作“药金”，梦想找到使某种贱金属转化为黄金、白银的方法，从很早的时代就注意到溶液中金属互相取代的现象，以为那就是金属的“转化”。西汉的《淮南方毕术》已经有”曾青得铁则化为铜”的记载，曾青是硫酸铜。晋代葛洪进一步观察到，“以曾青涂铁，铁赤色如铜，……外变而内不化也。”南北朝时期的陶弘景把实验扩大到硫酸铜以外，发现鸡屎矾（碱式碳酸铜或碱式硫酸铜）的性质和曾青相似，可以用来“合”（制造）“熟铜”。这说明炼丹家先后作了很多实验，对金属置换现象作了最早和相当细致的描述；但是由于受到时代条件的限制，他们还不能作出正确的解释。这一发现后来得到发展，成为湿法冶金胆铜法的起源。
        炼丹术所用的药物
        炼丹术所用的药物和工具同化学的产生有关，它究竟为化学提供了哪些药物和工具呢？谈这个问题要加一点说明：因为炼丹和医药本来有密切关系，古代许多炼丹家都兼搞医药，许多医家也兼搞炼丹，他们的著作往往没有一条清晰的界限。例如东汉的《神农本草经》是现存最古的本草学著作，一般认为是医家的书，但是书中把丹砂列为上品第一，把炼丹常用的四十多味金石药分别列入上、中、下三品，而且明确说划分等级的标准是“上药今人身安、命延、升天、神仙……”，这就颇有炼丹术的意味。至于确实出于炼丹家之手的医药著作，如葛洪的《时后备急方》、陶弘景的《名医别录》、孙思遂的《千金翼方》等、当然更是这样。在这种情况下，我们很难查明哪些先用于医药，哪些先用于炼丹，只好根据炼丹文献把炼丹用过的东西开列出来，不再考查它们的出处，当然里面有一些并不是炼丹家的发明或发现。
        关于药物方面，化学史家袁翰青（1905—1994）曾根据炼丹文献作出一个不完全的统计，包括无机物和有机物在内，总共约有六十多种。现在略加修改列在下面：
        元素汞、、碳、锡、铅、铜、金、银等。
        氧化物三仙丹（Hgo）、黄丹（Pbo）、铅丹（Pb3o4）、砒霜（as4o6）、石英（Sio2）、紫石英（含mn）、无名异（mno2）、赤石脂（Fe2o3）、磁石（Fe3o4）、石灰（cao）等。
        硫化物丹砂（HgS）、雄黄（as2S2）、雌黄（as2S3）、礜石（FeasS）等。
        氯化物盐（包括戎盐、冰石等，nacl）、硇砂（nH4cl）、轻粉（Hg2cI2）、水银霜（HgcI2）、卤咸（mgcI2）等。
        硝酸盐硝石（Kno3或nano3）。
        硫酸盐胆矾（cuSo45H2o）、绿矾（FeSo47H2o）、寒水石（caSo42H2o）、朴硝（na2So410H2o）、明矾石（K2So4aI2（So4）32al2o36H2o）等。
        碳酸盐石碱（na2co3）、灰霜（K2co3）、白垩（包括石钟乳等，caco3）、炉甘石（Znco3）、石曾（cu（oH）22cuco3）、空青（cu（oH）2cuco3）、铅白（Pb（oH）22Pbco3）等。
        硼酸盐蓬砂（na2B4o7）。
        硅酸盐云母（白色，H2Ka13（Sio4）3）、滑石（H2mgs（Sio3）4）、阳起石（ca（mg，Fe）3（Sio3）4）、长石（K2oa12o36Sio2）、不灰木（石棉，H4mg3Si2o7）、白玉（na2oal2o34Sio2）等。
        合金鍮石（铜锌合金）、白金（白铜，铜镍合金）、白镴（铅锡合金）、各种金属的汞齐等。
        混合的石质高岭土（Sio2、al2o3等）、禹余粮（含褐铁旷和粘土的砂粒）、石中黄子（夹有黄色粘土的砂粒）等。
        有机溶剂醋（cH3cooH）、酒（cH3cH2oH）。
        当然、这统计还不够完整，因为不仅植物性、动物性药物没有列入，即使单从金石药来看，恐怕也不止这六十多种。不过，我们从这里可以对古代炼丹的常用药物得到一个大概的印象。
        炼丹术所用的工具和设备
        关于工具和设备，见于炼丹文献的大约有十多种，就是丹炉、丹鼎、水海、石榴罐、甘蜗子、抽汞器、华池、研磨器、绢筛、马尾罗等。
        丹炉也叫丹灶。南宋吴悞《丹房须知》（公元1163年成书）有“既济炉”和“未济炉”。安置在丹炉内部的反应室，就是丹鼎，又名“神室”、“匮”、“丹合”，有的像葫芦，有的像坩埚，有的用金属（金、银、铜）制作，有的用瓷制。《金丹大要》有“悬胎鼎”，内分三层，“悬于灶中，不着地”。《金华冲碧丹经要旨》说，神室上面安置有一种银制的“水海”，用以降温。《修炼大丹要旨》中另有一种“水火鼎”，可能是鼎本身具有盛水的部分。总之，这些东西是炼丹的主要工具，可以放在炉中加热，使药物在里面熔化并起反应，或使它升华。
        除丹鼎外，拣丹家还有专用于从丹砂中抽汞的蒸馏器，可以叫它“抽汞器”。《金华冲碧丹经要旨》所载的是简单的一种，分两部分，上部形似圆底烧瓶，叫做“石榴罐”，下部作桶形，叫做“甘埚子”。用的时候加热，使罐中生成的水银蒸气在甘祸子的冷水中成为液体水银。南宋吴悞《丹房须知》有另一种比较复杂的蒸馏器的图，虽然没有说明用什么材料制成以及大小、用法等，但是从图上可以清楚出地看，下部是加热的炉，上部是盛丹砂等药物的密闭容器，旁边通一根管子，使容器里所生的水银蒸气可以流入放在旁边的冷凝罐里。这样的蒸馏设备，即使在今天看来也是相当完善的，当然是在长期炼丹实践中逐步改进的产物，它的成型当在吴悞之前。西方科学史家一向认为蒸馏器是阿拉伯人发明的，其实我国古代炼丹家早已有制造这种设备的传统。
        中西炼丹术的关系
        化学这门科学是在欧洲中世纪炼金术的基础上发展起来的，而欧洲中世纪炼金术是导源于阿拉伯炼金术的，这莅化学史上早已是公认的事实。但是，直到二十世纪三十年代以前，人们还不知道八世纪出现