从事化学领域工作的人普遍认为，近代实验化学起源于欧洲中世纪的炼丹术，而欧洲炼丹术主要来源于阿拉伯人的炼丹术。阿拉伯人的炼丹术又是从中国古人“点石成金”的炼丹术衍变而成的。中国炼丹家早就使用的硝石和硇砂，被阿拉伯人称为“中国雪”和“中国盐”。
我国的炼丹术是古人为求“长生不老”而炼制丹药的方术。早在公元前的战国时，就有向荆王献“不死之药”的记载。汉武帝时，方士正式开始“炼丹”。这是我国也是世界炼丹术的起始。那时从事的炼丹活动主要包括三个方面：用各种无机物，包括金属和矿物，经过化学处理制作“长生药”；为了制取“药用”的人造黄金或白银而从事的冶金试验；为了寻求植物性“长生药”而进行的药用植物研究。炼丹术的目的是荒诞的，带有浓厚的宗教迷信色彩，历史上从来没有一个人成功过。但是，炼丹给古人提供了一个探索自然的机会，最终为近代实验化学从正反两方面提供了有益的实验和思想材料。
那时炼丹方法主要分为火法和水法两种。
火法：炼丹家将它分为煅（长时间高温加热）、炼（干燥物质的加热）、炙（局部烘烤）、熔（熔化）、抽（蒸馏）、飞（飞华）、伏（加热使药物变性）等手段，大体相当于今天的无水加热法。利用火法，炼丹家从硫化汞中制取了水银（汞），观察到了水银的各种形态和性质，并能制得与天然的红色硫化汞（丹砂）性质一样的人造红色硫化汞（银朱或灵砂），以及水银与多种金属的合金。唐代方士在运用《水法》的过程中又认识到，按一定比例将硫磺、硝石、木炭混合，可以配成一种容易燃烧的物质，这就是以后人们所说的黑色火药。
水法炼丹包括：化（溶解、溶化）、淋（用水溶解出固体物的一部分）、封（封闭后静置）、煮（水中加热）、熬（水中长时间高温加热）、养（低温加热）、酿（静置于潮气或碳酸气中）、点（以少量药剂使大量物质发生变化）等手段。通过运用水法的实践，人们发现了某些类似于今天所说的酸碱反应、氧化-还原反应、金属置换反应的化学过程，并能将黄金熔解于水银和一些药物中，从硫酸铜矿石中制取纯铜，对于无机催化剂的功能也有所记载。这些都为现代实验化学提供了宝贵的经验。
我国古代炼丹家专门用于从朱砂中“抽汞”的蒸馏器，西方科学史家一向认为是阿拉伯人发明的，其实我国古代炼丹家早就开始制造这种设备。
炼丹术的产生是有其社会背景的，当封建社会发展到一定阶段，生产力有了较大的提高的时候，统治阶级对物质享受的要求也就越来越高。皇帝和贵族自然而然地产生了两种奢望：第一希望掌握更多的财富，供他们享乐；第二希望自己长生不死，使他们的统治千秋万代。
中国炼丹活动大约起源于公元前3世纪，到了东汉，方士们的神仙思想发展成为道教思想，炼丹的风气便深入民间。东汉魏伯阳所著《周易参同契》是现存的世界上最早的关于炼丹术的理论著作，书中提到当时的炼丹方法有《火记》600篇，可见当时人们对火法炼丹已积累了大量经验性知识。晋代炼丹家葛洪所著《抱朴子·内篇》，对汉晋以来的炼丹术作了详细的记载和总结，他把炼丹术分为3个互相关联的部分：①炼制万应灵丹，以其为“仙道之极”。②采集并加工制作长生不老药。这些药物包括矿物、动物性、植物性药物，认为它们能起到“令人身安命延”、“养性”和“除病”的作用。③点化金银。用铜、铁等普通金属点化为黄金和白银，实际上是使用化学方法把普通金属制成各种与金、银外貌相似的合金。
公元8世纪，除了中国发展炼丹术以外，阿拉伯也出现了称为“alkimiya”（据考证可能是由汉语“金液”两字的古音“kimya”演变而来）的炼丹术，他们追求一种叫做阿尔伊克西尔的万应灵丹，指望用它来使人长寿，其他内容则包括炼金和制药。约公元12世纪，阿拉伯炼丹术随着伊斯兰教的势力传播到欧洲。
由于炼丹术的最终指导思想是唯心的，因此，他们的最初目的全然没有达到。但是炼丹的实践过程毕竟使炼丹家们接触到种种自然现象，从而提高了对自然界的认识，例如，他们日日夜夜地在炼丹室工作，积累了丰富的实际经验，从而提炼出了一种可贵的思想：“物质之间可以用人工的方法互相转变”，而唐朝末年出现的火药则是炼丹术实践的产物。最后，炼丹术成了欧洲近代化学产生和发展的基础，一些“alchemia”和“alchimia”等代表炼丹术的名词也演变为代表化学的“chemie”（德文）、“chimie”（法文）和“chemistry”（英文）。