李时珍对本草类的各部分都作了渊源的分析，同时，对每一剂药的渊源也不遗余力地加以稽考。如对葡萄酒，李时珍首先将它载入本草中，他说：“葡萄酒是古代西域酿造的，唐代时我国才得到了酿造葡萄酒的方法。按梁四公子的记载：高昌向唐朝皇帝贡献了葡萄干冻酒。杰公说：葡萄皮薄的味道甜美，皮厚的味道苦。叶子在奇草木子中说：元朝在冀宁等地酿造葡萄酒。”这些，都是李时珍通过广阅经史百家的资料，勾勒出了葡萄酒的传入渊源和变革。
这种考究药物渊源的方法，就是从李时珍开始的。
对各种药物的名称，李时珍都根据经史百家的资料给予注释和考证。如对寒号虫，据古书记载，其名称共有10种之多，都是随意命名，各有各的说法，李时珍考证后认为“寒号虫是因为在冬天脱毛之后像雏鸟一样，在寒风中号叫而得名的。”而像其他名称，如鶡鴡、独舂、城旦等，都是指在晚上鸣叫而等待天明的意思，因此，他认为“寒号虫”才是比较合适的名称，这正是抓住了命名寓义的实质。
根据经史百家，李时珍解释各种药物的形状，考查订正其名称与实际的类别等，并对药物的药效加以扩充。尤其是对药物的附方，李时珍大多取自经史百家。
本草自身就是历代医药学家和劳动人民同疾病作斗争的知识和经验的结晶。只有以丰富的实践经验去充实和更新本草的内容，才会真正促进本草学的发展。
李时珍曾亲自到过很多地方，并常常深入到穷乡僻壤、荒山湖畔进行实地考察，访问了各行各业的人，因而搜集了大量的科学资料。
实践出真知，李时珍在阅读古人的“本草”书时，发现各家本草书对苹、莼、荇、萍蓬草的区别并不确切。李时珍知道，这是古人没有仔细去分析，只凭着字面的意思去猜想的。李时珍对此进行了认真考察，他说：苹又叫田字草，或回叶草，“叶浮于水面，根连在水底。叶面为青而背后为紫色，有细纹。四叶相合，中间为一十字”。而“叶位为一二寸，有一缺口，形状像马蹄形”，这是莼。而荇则像莼，但是稍微尖一点长一点。萍蓬草则是“叶径为四五寸，像小荷叶，但叶为黄色，果实像小粽子一样”。李时珍将它们各自的形态、功用都进行了描述。他以满意的心情说：“如此分别，自然就明白了。”
李时珍仔细地品尝各种药的味道，对于药，有些只有亲自品尝才能对它有真正的了解。如繁缕，即鹅肠草，并不是鸡肠草，两者非常相似，但鹅肠草味甘，茎中是空的，花为白色；而鸡肠草味道稍苦，咀嚼时口水较滑，茎中没有缕，叶的颜色微带紫色，花也是紫色的，用咀嚼品尝的办法最容易区别。
即使对于传言有毒的药，李时珍也要谨慎地去试一试，如蛇莓，传言会毒死人，但是李时珍用后发现并没有毒。李时珍反对臆断药味而侈谈本草，不经过实践会造成很多错误的判断。
为了了解药物的各种性质，李时珍还亲自栽种了大量的药物和一些农家谷类菜类植物，对前人的许多错误加以纠正。
李时珍亲自炼制了许多药品，如对樟脑进行炼制。
李时珍用两个碗将一两重的樟脑合盖住，用湿纸将边缘封上，用火烧烤。在经过一段时间后取出，等冷却后就可以用了。这是一般的方法。还有另一种方法，就是用一些黄连、薄荷、白芷、细辛、荆芥、密蒙茌、当归等，将樟脑与这些药一起放在一个新的大土碗中，放上一些水，再用另一只碗盖上，并将口糊好，用火煨之。等水干了后取出来，樟脑就出来了。这一种方法就是现在所说的“升华法”。对其他的，如轻粉、粉霜、银朱、密陀僧、玄明粉、阿胶等，李时珍都曾经亲自进行过炼制，并给予了详细的记载，所有的炼制，他都是亲自操作和记录。
有一次，李时珍读陶弘景的书时，发现上面写着：穿山甲能水陆两栖，白天到岸上装死，张开鳞片引诱蚂蚁爬进去，然后闭上鳞，潜入水中，再张开甲让蚂蚁浮出，进行吞食。李时珍很想证实一下这种说法，就跟几个樵夫猎人到山里去。他们捉住了一只穿山甲。
这是一种头小，嘴尖，全身覆盖着鳞片的动物，四肢短小，指甲尖利，善于搔地寻食和掘洞穴居。他们对穿山甲进行了解剖，从它特别大的胃里剖出了一升蚂蚁，证明穿山甲确实是食蚁动物。但是，进一步观察，李时珍发现穿山甲食蚁时是搔开蚁穴进行舐食，而不是用鳞甲诱蚁，入水吞食。陶弘景的这一错误得到了纠正。
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