有了60类的划分，人们对药物类别的了解更进一层。草部类按草的生长环境划分的有山草、隰草、水草、石草；按气味、毒性划分的有芳草；蔓草是按形态划分的。果部的有按生长环境划分的山果、水果；按性质划分的菰果。木部的有按形态划分的乔木、灌木、苞木；按气味划分的香木。禽部按栖息环境划分的有山禽、水禽、原禽、林禽。兽部的畜与兽，按家养与野生划分。
按照60类的划分，知道药物的名称，就大致可了解其所属部类；掌握了部类，也易于检索药物。
李时珍按照“析族区类”的分类原则，在类之下，还分有若干族。为了避免繁琐，书中没有标明族的名称。在植物类药物中，这种族的归纳容易为人所觉察。
亲缘关系相近的植物往往排列在一起。例如草部芳草类：廉姜、山姜、豆蔻、姜黄、郁金等属姜科植物；草部芳草类：菊、野菊、艾、千年艾、青蒿、白蒿、黄花蒿等都是菊科植物。
《本草纲目》中植物药居多，其中草部8类，谷部3类，菜部5类，果部6类，木部5类。5部共计27类（杂草、有名未用、造酿、杂木4类未计入）。
其植物分类法，比西方植物分类鼻祖林奈1755年创立的两类24纲（显花植物、隐花植物两大类，显花植物中分单雄蕊、双雄蕊、三雄蕊等23纲）分类方法，要早100多年。
将1892种药物分入60类，这是一项十分复杂而细致的工作。立部、立类，在分类学上是一个伟大的科学创造，因为它是对前人药物分类思想的巨大突破。《本草纲目》废除三品分类法，建立16部60类分类法，纲举目张，全书结构井然有序，使中药分类学面貌一新。以往分类法中，药物归类，存在不少严重缺点。比如说：有的将一味药分几处解释，有的将两种或几种药放在一起作为一种描述。有的将木部归于草部，而有的将虫部归于木部，还有的水、土放在一处，虫鱼混杂在一处。那种归类法，不仅造成药物的名称在书中难于查找，而且容易造成对药物性味、主治的错误判断，检索起来就更难了。
李时珍的儿子李建元列举了以往本草著作在药物归类上的许多错误，比如：槟榔、龙眼本是果部而列入木部等。对这些错误李时珍详加调查、比较，反复研究，一一作了纠正。虽然《本草纲目》也难免存在以正为误之处，如南星与虎掌，本非一物而视为一物；独活与羌活，本不同种而视为同种异产，但它比起先前的本草著作，却更加接近现代的科学认识。
李时珍对药物论述的方法，有着自己的基本结构，同以往本草著作不同。每药标一总名，就是立一大纲，下面分某些项目，逐项论述。各种药名下所列的项目有的5项有的7项，从全书看来基本上有8个项目，说明李时珍是从8个方面对药物进行分析的。
释名——解释药物命名的由来，指出除了总名外，还有不少别的名称。同一药物往往有多种名称，如不列清楚，极容易发生错误。如茈胡即柴胡，又名地重、芸蒿、山菜、茹草。
修治——在论述该药采集的季节、炮制的方法，特别同一药物将有不同的气味，主治归经也有区别，这是因为有不同的修治方式。
气味——论述药物的四气（寒、热、温、凉）、五味（辛、酸、甘、苦、咸）、有毒无毒的性质区别，以及经过炮制后引起的气味变化。
主治——论述药物的功效，列举出其可能主治的各种疾病。区分内服、外用，论其或补或泻，或调气或散热等等。其中有李时珍亲身的体会也总结有前人的经验。
集解——列举诸家本草关于药物的详细说明，写明出产的地域、药物的形状，同类似药物的形态上的区别，采收的季节和方法等。在这些论述中，李时珍常常发表自己独到的见解，并不盲从前人。
发明——对药物主治功效的具体阐发，为给人以深刻印象，帮助人们对药物的功效有透彻的了解，往往列举生动的医案或医治。李时珍在这一项目中，经常谈到对前人的经验，及自己的切身体会，也往往加以独到的评论。常在“发明”和“集解”这两项中阐发出他的哲学思想、无神论思想、科学方法论。
辨疑、正误——辨析前人论断的可疑之处，纠正前人某些错误。全书所列“正误”有70余条，李时珍坚持科学态度，毫不含糊。
由于受历史条件的限制，或地理环境的影响，人们对药物的了解、认识，难免产生种种误解。关于某种药物的名称、品类、形态、气味、主治的论述，单从各种本草文献上考察，往往互有矛盾，错误是相比较而发现的。李时珍既广泛考察诸家本草的论述，又深入进行实物考察，以临床经验和亲身尝试为依据，校订旧说，去伪存真，发表自己的科学论断。但《本草纲目》也难免有误，如番木鳖有剧毒，误记为“苦寒无毒”。
附方——结合药物的主治范围，列举他当时所能收集到的全部方剂。有经方、时方，大量的是单方、验方，大大增强了《本草纲目》的实用价值。
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