3.病理是疾病发生、发展与变化的机制。《伤寒论》中所涉及的病理比较复杂，其中主要与邪正盛衰、阴阳失调、脏腑虚实、体质从化等关系密切，有自发、直中、传变等发病规律，并有太阳、阳明、少阳、太阴、少阴、厥阴等六经特有的病理表现。邪正盛衰取决于机体的抗病能力与致病因素的斗争，它不仅关系着疾病的发生，而且也影响着疾病的发展与转归。如“血弱气尽，腠理开，邪气因入，与正气相搏，结于胁下，正邪分争，往来寒热，休作有时”，既提出了发病根据，又指出了发病条件，内外因结合，导致疾病发生与变化。邪气盛则实，主要由于外感六淫疫疠之邪，或内生痰饮、瘀血、燥屎等，三阳病多见。精气夺则虚，一方面是禀赋薄弱，一方面是因病致虚，如久病不愈，耗伤正气，或失治、误治（大汗、大吐、大下等），导致气血津液损失、脏腑功能低下，正虚无力抗邪，出现一系列病理性反映为衰退或不足的证候，三阴病多见。在邪正消长盛衰的过程中，还可出现虚实错杂与寒热真假等复杂病理反映。如正胜邪退，则疾病趋于好转或痊愈；如邪胜正衰，则疾病趋于恶化或死亡；若正邪斗争势均力敌，便会在一定的时间内出现邪正相持的局面。阴阳偏盛、阴阳偏衰、阴阳互损、阴阳格拒、阴阳亡失等也是《伤寒论》中疾病发生、发展与变化的主要根据。三阳病以阳盛为主要矛盾，尤以阳明腑实为甚，同时也消耗阴液；三阴病以阳虚为主要矛盾，尤以少阴寒化为重，同时有阴寒内生。而阴阳互损（如下厥上竭）、阴阳格拒（如格阳证、戴阳证、真寒假热证、真热假寒证等）、阴阳亡失（如吐已、下断、汗出而厥，或厥不止、脉不至等）则更为复杂或更为严重。蓄水、蓄血、结胸、脏结、胃家实、脾约、除中等，都是脏腑功能失调的结果，或偏于实，或偏于虚，多于病邪侵袭和禀赋体质有关。《伤寒论》中有强人、赢人、旧微溏、其人本虚、虚家、喘家、衄家、亡血家、淋家等关于病人体质状况的描述，在很大程度上展示了疾病发生、发展与变化的规律，或从阳化热，或从阴化寒，或由阴转阳，或由阳转阴，出现阴阳虚实寒热的转化。从六经病证的主要方面判别，太阳病本证属于风寒表证（太阳温病除外）、少阳病本证属于半表半里热证、阳明病胃家实属于里热实证、太阴病属于脾虚寒证、少阴寒化证属于心肾阳虚证、厥阴病属于寒热虚实错杂证。当然，六经病证中又各有兼变证、类似证等，其病理变化较为复杂，不能一概而论，宜具体病证具体分析。
4.诊法是诊察疾病的方法，中医注重望、闻、问、切，其在《伤寒论》中有诸多体现。望诊有望神、望色、望形态、望分泌排泄物等，如烦躁、惊狂、目瞑、睛不和、直视、失溲、循衣摸床、面合色赤、缘缘正赤、面黄如橘子色、面垢、叉手自冒心、息高、吐涎沫、喜唾、小便色白、大便色黑、下利脓血、自利清水色纯青等。闻诊有鼻鸣、鼻鼾、谵语、郑声、腹中雷鸣、噫气、哕等。问诊有问起病、问现病、问旧病与生活习惯等，如“伤寒二三日，心中悸而烦”、“太阳病六七日，表证仍在”、“发热恶寒”、“寒热往来”、“无热恶寒”、“背微恶寒”、“不恶寒”、“不得眠”、“不得卧”、“身疼痛”、“骨节烦疼”、“欲饮水数升”、“饮食如故”、“不欲食”、“不更衣”、“小便已阴疼”、“汗家”、“酒客”、“旧微溏者”等。切诊有切脉、按肌肤等，如脉浮紧、脉浮缓、关上浮、尺中脉微、尺中迟、脉阴阳俱紧、阳浮而阴弱、肤冷、一身手足尽热、指头寒、手足厥逆、腹满痛、按之石硬、从心下至少腹痛不可近等。以四诊所得，作为辨证论治的依据，并借之判断疾病的预后与转归，如“脉弦者生、涩者死”等。据初步统计，《伤寒论》中脉证并举的有135条，共叙述了58种脉象，分见于104种证候。诊脉部位有人迎、寸口、趺阳等，并提出脉证合参之论。
5.辨证是在四诊所得资料基础上进行诊断的辨证思维。《伤寒论》之所以能影响中医临床长达1700年之久，张仲景卓越的辨证思维起了重要作用，其中寓有丰富的认识疾病的方法论。首先，《伤寒论》有其独特的六经辨证体系，以之概括疾病发生、发展与变化的过程，并以之作为辨证论治的核心系统，贯穿始终，有一定的规律可循，同时结合八纲辨证、脏腑辨证、气血津液辨证等，主次分明，条理清楚，受到临床医家的欢迎，成为行之有效的辨证方法。在具体辨证中，又有其鲜明的分析方法。如重视特征，从纷纭复杂的症状中，撇开那些次要的、非典型的症状，有目的、有重点地选取其中的特殊性症状、体征或脉象进行辨证，以之揭示疾病本质。“病人脏无他病，时发热自汗出者，此卫气不和也，先其时发汗则愈，宜桂枝汤”。这里并无“头痛、恶风寒”等典型证候，而仅根据“时发热自汗出”又“脏无他病”就可以揭示其“卫气不和”的本质，并决定其治法方药。余如“蒸蒸发热者，属胃也，调胃承气汤主之”，“下利谵语者，有燥屎也”，“下血谵语者，此为热入血室”等，都是重视特征辨证的典范。同时还运用对比鉴别法辨证，如“病有发热恶寒者发于阳也，无热恶寒者发于阴也”，“脉实者宜下之，脉浮虚者宜发汗”，“发汗病不解，反恶寒者，虚故也；不恶寒，但热者，实也”，“腹满不减，减不足言，当下之”，“腹满时减，复如故，此为寒，当与温药”等。所有这些，都是通过对比鉴别进行辨证的方法体现。对于证候复杂而难以明确诊断的疾病，张仲景还巧妙地运用饮食试探、药物试探、语言试探等方法辨证，如“食以索饼”以探索“除中”，“少与小承气汤”以探索“燥屎”，“教示令咳而不咳”以探索“耳聋”等。有的医家还认为《伤寒论》中含有时相辨证、反馈辨证、体质辨证等方法，并提出了“证三态”的概念，认为六经病各有初证、显证、变证，从而形成一个相对独立的系统的纵横辨证体系。有的医家则从邪与正、标与本、常与变、阴与阳等范畴探讨其辨证方法，或从共性与个性、整体与局部、内因与外因等方面分析，或从分析、归纳、综合、演绎等方面认识，更有运用电子计算机等现代科学技术与设备以研究《伤寒论》的辨证诊疗系统者，都从不同角度加强了《伤寒论》的诊法研究。
6.治则是防治疾病的总原则。多数医家认为《伤寒论》的治则是“扶正”与“祛邪”两个方面，而且始终贯串着“扶阳气”与“存阴液”的基本精神，从而达到邪去正安之目的。有的医家认为，其防治原则是未雨绸缪（即“治未病”，包括未病先防，已病防变）、平调阴阳、治病求本、扶正祛邪、因势利导等，并各举例说明之，也有其道理，可资互补。还有医家从表里先后、标本缓急、阴阳燮理、体质差异、保护胃气等方面认识治则，也有可取之处，可供借鉴。在治法方面，《伤寒论》中已基本具备汗、吐、下、和、温、清、消、补八法，如麻黄汤发汗、瓜蒂散涌吐、承气汤攻下、柴胡汤和解、四逆汤温阳、白虎汤清热、抵挡丸消瘀、建中汤补虚等。事实上，八法也只是粗略的概括，其中又寓有许多具体变化。如汗法中有峻汗、微汗、小汗，又有发汗化饮、发汗清里、发汗止利、发汗止呕、发汗退黄、发汗舒筋、解肌定喘、解肌止痛、解肌益气、解肌温阳、温经发汗、发表和解等，随不同病证而变化应用，十分灵活。有谓《伤寒论》397条即397法。有认为上病下取、下病上取、热因热用、寒因寒用、塞因塞用、通因通用等在《伤寒论》中也有应用。不少医家还从调治脏腑法或常见病证、证候、症状等方面的治法展开讨论，多种多样，不胜枚举。余如针、灸、熨、熏、导等外治法也有不少研究。
7.方药是治疗疾病的主要武器之一，也是关系辨证论治能否获得成效的重要因素。《伤寒论》方药因宾组合有度、结构严谨、用药精当、疗效显著而被誉为“经方之祖”，后世以之为：规矩准绳。研究经方运用规律，对提高临床疗效有现实和深远的意义。当代医家多从其临床应用、制方理论（包括药物配伍、组方特点、加减变化、加工炮制、剂型和煎服法等）、药理实验等方面研究，并有不少新发现和新见解。
如临床应用，一方面验证原著中所叙述的方证，一方面扩大其应用范围，增治新病种、新证候。炙甘草汤本治“伤寒脉结代心动悸”，现治多种心脏病，如心律不齐、期前收缩等，均有良效。大柴胡汤被广泛应用于治疗胰腺炎、胆囊炎、胆石症、肝炎、胃炎、肠炎、痢疾、阑尾炎、腹膜炎、盆腔炎、前列腺炎、肾盂肾炎、高血压、脑动脉硬化、神经官能症、精神分裂症、梅尼埃综合征、三叉神经痛、过敏性紫癜、湿疹、皮炎等，效果显著。不少医家认为，经方的应用关键在于正确辨证，抓主症，抓特征，如小柴胡汤“但见一症便是，不必悉具”，有相当大的灵活性，不能刻板呆法。有关经方验证与扩大应用的报道甚多。
在制方理论方面，认为其配伍药物有同类相助、相辅相成、相反相成、巧用气味、量变方变等特点。炮制方法多样，如咀、切、擘、碎、研、筛、炮、炙、熬、蒸、洗、渍等20余种。剂型有汤、散、丸以及外用制剂等。煎服法有先煎、后下、烊化、兑冲、泡渍、加酒、加醋、加蜜和选用特定水等；有一次顿服、有分次试服、有中病即止等多种服用方法，并重视药后调护。除论文报道之外，还出版了不少专著，如《伤寒论方解》、《伤寒论类方》、《经方应用》、《伤寒论方医案选编》、《伤寒论方证研究》等。
实验研究方面有经方作用机制研究、配伍机制研究、用量比例研究以及药物炮制、溶媒、煎煮方法的原理研究等。作用机制研究的指标很多，如抑菌、抗炎、免疫、保肝、利胆、胃肠运动功能、降血脂、血液流变、微循环、解除平滑肌痉挛、保护胃黏膜、抗凝、耐缺氧、抗血栓形成、抗过敏、平喘等，获得了许多新识。配伍机制研究证实，经方配伍具有相当的科学性，如白虎汤诸药合用效果明显而持久，如单用石膏退热作用较弱而短暂，配知母则退热作用加强。再如茵陈蒿汤中，茵陈有利胆作用，但不能使胆囊收缩，山栀只能轻度收缩胆囊，大黄无收缩胆囊作用。茵陈配山栀，只呈现山栀的作用，再加入大黄，则胆囊发生强烈收缩，证实全方使用效果最佳。用量比例研究中发现五苓散按仲景原著剂量比例用药，利尿效果较好，如各药等量使用，则效果明显减弱。药物炮制研究中发现炙甘草汤中炙甘草对抗心律失常优于生甘草。
药物剂量的折算，目前认识尚不一致。史料记载东汉度量衡制度承新莽，据此认为《伤寒论》中的1两合今之13.92g，1斤合今之222.72g，中医研究院与广州中医学院合编的《中医名词术语选释》、江苏新医学院主编的《中药大辞典·附篇》等均引用此数据。中医研究院《伤寒论语译》根据唐苏敬《新修本草》的记载，认为东汉时期有药秤，是当时常用秤的二分之一，1两折合今之6.96g。2版教材《伤寒论讲义》认为“汉时以六铢为一分，四分为一两，即二十四铢为一两。处方应用时，一方面根据前人考证的量制折算，更重要的是依据临床实践。凡论中云一两者，折今约一钱；云一升者，按重量折今六钱至一两不等，按容量可折60至80毫升”。据此1两折今之1钱约3g。此后的教材均采用此说。李时珍在《本草纲目》已认为：“今古异制，古之一两，今用一钱可也。”汪昂《汤头歌诀》也认为：“大约古用一两，今用一钱足矣。”陈家骅根据药物比重推算，得出“古十六两，今重一两二钱一分八厘。古一两，今重七分六厘强”的结论。柯雪帆根据古代衡器（权）核算，东汉1斤合今之250g，1两合今之15.625g。王伊明据梁·陶弘景《名医别录》中的测重方法，认为汉代1药两合今之1g左右，最大不超过1.6g。