我国古代炼丹术的发展与古老的五行学说有关。由于五行有相生相克的关系，在炼丹活动中，丹炉多以土筑而成，金（矿物）、木（植物）常为被炼之物，水为添加物或挥发物，火则为炼制能源。这里金木水火土俱全，人们希望通过炼制过程，在丹药中聚得万物之精。从今天的观点看，炼丹道士的丹炉不但代表着古人一定水平的冶金技术和化学知识、医药技术和知识，还表征着炼丹道士们和古人对神仙的信仰和对长生不老的追求。生命短暂的奥秘和试图找到超越有限生命的长生或永生之道的理想，在科学之光还没有普照天下的时代先点燃了炼丹炉中的火焰。
炼丹家们常常怀着为世人炼制灵丹妙药的善良意愿，并且确实贡献了一些有用的新药。这些炼丹家是魏伯阳、葛洪、陶弘景等人事业的继承者。唐时大名鼎鼎的药王孙思邈和他的弟子孟洗也热心于炼丹术。不过，不研医道而专攻炼丹的道士要比边从医边炼丹的人更多，陈少微和张果便是有名的专门炼丹家和炼丹著作家。炼丹道士们肯定对自己的事业抱有信心，而且也可能或多或少地食用自己辛勤炼制出来的丹药，但他们由于比别人更清楚这些药物的工艺过程，似乎在服用时更为谨慎。例如，成书于855年的《悬解录》的作者借九霄君之口说到：“金丹并诸石药各有本性，怀大毒在其中。道士服之，自羲轩以来，万不存一，未有不死者。”他还建议人们把注意力从金石药物转向草木药物。
由于老子被唐朝皇帝尊为祖宗，道教被尊为国教，炼丹道士的事业在唐时有了蓬勃之势，炼丹道士同皇朝有了特殊的关系。他们中有名的人成了宫廷的座上客。在唐玄宗开元（713～741）年间，皇帝下令当时的道观搜集道教的典籍，汇编成3700多卷的《三洞琼纲》，其中有不少炼丹的专著。
唐朝时因为食丹药而丧生的皇帝有6位，其中包括名震四海的唐太宗。这位“天可汗”在垂老之时因精力衰减和纷扰的家事国事而心境不佳，求助于丹药。他服了国内道士的丹药后不见奇效（大概是用丹药向宫廷邀宠的道士毕竟在这位不平常的皇帝龙命关天的大事上采取了小心的态度），太宗继而命中天竺国的一位炼丹家在一年的时间里炼出了新的金石之丹，服后病情加重，不治而逝（太宗死后这位方士被放归国，没有处罚的原因是大臣中有人认为处罚了会让外邦人把这件事视为笑柄）。
既然有许多天分高的人为炼丹而穷尽心力，而且社会上地位最高的人中也有人甘愿把健康和生命作为其试验品，那么，这项事业就不会对化学（甚至医药学）一无所献。
在唐代，由于从事炼丹活动的人数大大增加，炼丹的工艺改进了，炼丹士用药的数量减少，而比例方面的数量要求提高了。许多新的矿物和有机物被加以应用，许多新的产品被配制出来，用汞和硫磺制造丹砂的技术已经成熟。火药便在这个过程中偶然出世了。682年，炼丹家们把硫磺粉、硝石粉（各二两）和三个含碳素的皂角子放在一起烧炼，产生火焰。这便是所谓的硫磺伏火法。炼丹家们的所谓伏火法是企图用火来消除石质药物中的“毒气”，使之升华成为仙丹妙药。在8世纪到9世纪的炼丹著作中明确地记录着火药诞生时的情形：“有以硫黄、雄黄合硝石，并密烧之，焰起，烧手面及烬屋舍者。”（《真元妙道要略》）有人认为这里的“密”是蜜之义，蜜在加热后分解出碳，与硝石和硫磺混在一起即为黑火药。尽管还不能肯定著作家是否在字义上巧妙地做了一个技术保密，但这项发明的全部形象已完全显露出来了。808年，炼丹家清虚子在他的《铅汞甲庚至宝集成》中清楚地记载了配制火药的方法：“硫二两，硝二两，马兜铃三钱半，右为末，拌匀。掘坑，入药于罐内与地平。将熟火一块，弹子大，下放里面，烟渐起。”接着炼丹家们便直接加入了木炭，炉中的火烟有时甚至变成燃爆，他们在最初欣赏这一奇景时又时常感到震惊，因为这不是使人长寿的丹药，而是具有破坏性力量的火药。然而真正令整个历史震惊的是这种化学力量被应用于战争后改变了人类相互施用暴力的方式，而且通过这种新的战争方式又改变着整个地球上人类社会的面貌和历史发展的进程。
唐代的炼丹士们发明了火药后，火药便慢慢从炼丹炉中走向社会应用，尤其是到了唐末战事频繁的时候，一些有创新思想的军官和军器制造者们开始和炼丹家们接近。在唐朝灭亡的前一年（906），淮南将秦裴统兵攻洪州城时，淮南兵“以机发火”（《九国志》）。这是第一次在战场上用抛石机投掷火药包。
中国的道士们主要从事炼丹活动，炼金也是其目标之一，但似乎不是主要的目标，而在古埃及、古巴比伦人那里，炼金似乎比炼丹更为重要。印度和阿拉伯在同中国开始直接交往以来，炼丹也成为一批术士们的主要目标。但到了11世纪之后，阿拉伯世界和中世纪欧洲的这类人物却更希望炼出金来。长寿和黄金都很宝贵，长寿是生命之希望，黄金是财富之象征，孰贵孰贱，难分高下，但反映了两部分人和两种文化在这个幻想的现实领域中的微妙差别。不过，既然都是幻想的事业，只有等到它们回到现实的土地上才会有历史的结论，这就是，中国的炼丹家们发明了火药，而阿拉伯和欧洲中世纪的炼金家们的工作成了向近代化学过渡的一个历史踏板。