《本草纲目》是一部划时代的科学巨著，是我国十六世纪以前本草学的全面总结，它集中反映了我国医药学家和劳动人民的卓越智慧，是我国科技史上极其辉煌的硕果，是医学宝库中一份极其珍贵的遗产。《本草纲目》改进了中国传统的分类方法，格式比较统一，叙述也比较科学和精密，例如：把广义的“虫”药扩充到106种，其中昆虫药为73种，分为“卵生”、“化生”和“湿生”三类。对动物和植物的分类学的发展具有很大意义。
本书不仅是一部药物学著作，还是一部具有世界性影响的博物学著作，书中涉及的内容极为广泛，在生物、化学、天文、地理、地质、采矿乃至于历史方面都有一定的贡献。
《本草纲目》的编写所参考书籍甚多。据有人统计他所引据的典籍758种，精读的“子史经传声韵农圃，医卜星相，乐府诸家”近800多种，时珍先后读过《素问》、《灵枢》、《难经》、《甲乙经》、《东垣试效方》等古代医书277家；本草学名著84家，引据《说文解字》（许慎），《字说》（王安石），《名苑》（司马光）等古今经史440家；转引《易经注疏》等共151家。正如《本草纲目》自序中所载：“渔猎群书，搜罗百氏”。 《本草纲目》是以唐慎微的《证类本草》为蓝本，并吸收了《神农本草经》、《名医别录》、《唐本草》等有关著作的成就，结合自己的经验进行加工、整理而成的一部药物学巨著。书中对每种药物的产地、性味、形态、采集方法、炮制过程、药理研究、方剂配合都详加叙述。
医’学教育网收集整理特别是在药物分类方面，采用析族、区类、振纲、分目的方法，从无机到有机，从低等到高等，顺序是：水、火、土、金石、草、谷、菜、果、木、服器、虫、鳞、介、禽、兽、人部等16部，每部又分若干类，共62类。这种以纲挚目，纲举目张的分类方法，在当时世界上是最进步的。书中的植物分类法，对植物学的研究工作有很大贡献，比西方植物分类学创造人瑞典的博物学家林奈的《自然系统》（1735）提出的植物分类法早157年。
《本草纲目》书中已有进化论思想，它关于动物的分类，是按照由低级到高级的进化顺序排列的。李时珍已认识到生物对环境的适应性，提出某些动物“毛协四时，色合五方”。同时，已知利用生物适应环境的特性，进行人工饲养和改良品种。李时珍又观察到动物的相关变异和突然变异现象，如乌骨鸡的骨、舌皆黑，饲养金鱼的颜色可以突然变化等。达尔文在其著作中曾引用《本草纲目》的资料。
《本草纲目》共52卷，载药1892种，其中374种为新增药物，有植物1094种，动物性药物443种，矿物性药物355种。附方11096首，插图1160幅。书中还十分重视药理的研究。对一些药物的确实疗效重新作出结论，如指出土茯芩治梅毒，延胡索可止痛，常山有截疟作用，使君子，鹤虱，雷丸有杀虫作用等。同时书中还批判了一些不合理的传说，如以往记载服食水银、雄黄可以成仙，服食“金丹”可以长生不老，李氏不仅从理论上加以否定，而且指出服食的危害性。又如对“草子变鱼”，“马精入地变为锁阳”等说法，经过实际观察，都加以改正，指出鱼是鱼子所化，锁阳是一种植物。 《本草纲目》在世界上有拉丁文、法文、德文、英文、日文、俄文、西班牙文、朝鲜文等八种文字的译本流传。被誉之为‘东方医学巨典’。英国著名生物学家、进化论的创始人达尔文在《人类的由来》一书中，还径直把它称为“中国古代的百科全书”。