孙思邈鉴于古代诸家医方散乱浩博，求检至难，便博采群经，勤求古今，删裁繁复，以求简易，撰方一部，凡30卷，“以为人命至贵，有贵千金，一方济之，德踰于此”，故名曰《备急千金要方》。此书约成于公元652年，思邈当时年约70岁。书成后，孙氏仍时时感其不足，继续努力，又集30年临床经验，作《千金翼方》30卷以补《千金要方》之不足。两书相济、羽翼交飞，合而为我国唐代最有代表性的医药学著作。《千金方》篇卷浩大，内容详博，近代医史学者称之为我国历史上第一部临床医学百科全书。宋代学者曾将其要编成《千金宝要》，并刻碑石以广为流传。
孙思邈一生从事临床实践达80年之久，积累了丰富的医疗经验，取得了多方面的重要成就，为祖国医药学的发展做出了不可磨灭的贡献。
首先，孙思邈取得的医方、药物学方面的重大成就，在《千金方》中得到了突出的体现。《隋书·经籍志》记载医方书目虽有百余部，但能留存至唐代者已不多，至今尚存者更是屈指可数，其中载方最多者亦不过数百，而孙思邈收集整理的医方，在《千金要方》中有4500多个，在《千金翼方》中有2000多个，可谓集唐以前医方学之大成，给我们留下了一份极为丰富的医学遗产。虽然《千金方》没有注明引文的出处，但仍可看出其中除引用了张仲景、华佗、陈延之、支法存等20余位著名医学家的医方外，还收集了流传在广大汉族人民群众、文人学士、官僚、宗教界以及少数民族和外国传入的很多医方，如齐州荣姥方、蛮夷酒方、书生丁季回雄黄方、苍梧道士陈元膏等等，可见孙氏读书之多、收集采访功夫之深。孙思邈的故乡是“秦地无闲草”的药材产地，他的足迹遍及该地各大名山，在实地采集、观察和检用药物的过程中，积累了丰富的经验。除了注意总结药物的特殊疗效，他还非常重视药物的产地和采集季节。《千金方》中记载了133个州的519种地道药材，还在233种植物药后注明了应当何时采花、采茎、采叶，何时采根、采果。这些创造性、总结性的工作都为我国药物学的发展做出了贡献，所以后世称他为“药王”，并将他曾隐居的耀县五台山改名为“药王山”，以示纪念。
孙思邈在继承前人成就的基础上，对杂病的认识、防治和护理也有不少创造性的贡献。如他正确地揭示了消渴（糖尿病）与疖痈（化脓性感染）的关系，指出预防糖尿病患者并发化脓性感染是一个重要问题，警告医生不得给已诊断为糖尿病的患者施行针灸治疗，提醒患糖尿病的人要时刻严防破皮成痈的危险，强调患者要随身携带防治痈肿的药物，以备急需。对于痢疾，他根据临床表现和大便形状，分为赤白痢、血痢、脓血痢、久痢、休息痢5种，基本上能对当今称之为细菌性痢疾与阿米巴痢疾作出鉴别。他对麻疯病的症状描述和分型以及预后的判断，也与今天的认识极其相近。另外他还明确指出，霍乱病的病因与饮食有关，并非什么鬼神作祟；骨关节结核（附骨疽）好发于较大关节，成人以髌、膝为多，小儿以脊柱为多；水肿病人注意忌盐等。这些都反映了较高的学术水平。
孙思邈在总结其他医家经验的基础上，对一些营养缺乏性疾病已有较深刻的认识，并创造性运用了针对病因的特效药物。例如他认识到瘿病（地方性甲状腺肿）是一些山区居民因长期饮用品质不好的水而造成的，主张用动物甲状腺（如鹿靥、羊靥）和海产药物（如海带、海白菜）等进行治疗，这与今天用碘剂治疗地方性甲状腺肿的方法是完全一致的。又如，对维生素A缺乏所致的夜盲证（孙氏称雀目）的症状描述已十分详细，并强调用各种动物肝脏进行治疗。现在知道，肝脏中的维生素A含量是极为丰富的，用以治疗夜盲证，就是靠补充了患者所缺乏的维生素A而取得疗效。另外，《千金方》中还论述了脚气病的病史，指出经常服用谷皮煎汤所煮的粥，便可防治，这也是以含有丰富B族维生素的物质治疗维生素B1缺乏症的最早记载。当然，对于这些疾病的真正病因及其特效药物的药理作用，孙思邈还不可能有清楚而正确的认识，但对于这些事实的认定，必定是在大量实践活动的基础上，通过对丰富经验的全面总结和缜密思考才能完成的，这是我们中华民族可以引以为自豪的重要成就。
就针灸与药物治疗的关系而言，孙思邈很重视针灸与药物并用的综合治疗原则，指出“若针而不灸，灸而不针，皆非良医也；针灸不药，药不针灸，尤非良医也。……知针知药，固是良医。”也就是说，孙氏的良医标准必须是既精于针灸，也精于方药，这是很有道理的。他对辨证施治原则在针灸临床上的运用亦甚强调，说；“或一病用数十穴，或数病共一穴，皆临时斟酌作法用之。”孙思邈在甄权针灸图的基础上创造性绘制了三幅大型彩色针灸经络俞穴挂图，三幅图分别将人体正、背、侧面的十二经脉和奇经八脉，用不同颜色绘出，创彩色针灸绘图之始，这对提高针灸教学质量、准确取穴定位等有着重要的作用。另外，疗效显著的“阿是穴”也是《千金方》中最先记载的。
孙思邈是一位精通诸科、技术全面的临床大家，尤为重视妇科和儿科。《千金方》中先论妇人、小儿，后论成人、老者，强调妇人和小儿患病不同于男子和成人而各具特殊性，主张妇产和小儿应独立设科。两部《千金方》中妇产科内容达7卷之多，对胎前、产后、月经不调、崩漏、带下等妇产科疾病的防治进行了系统的阐述，为宋代陈自明撰写《妇人良方大全》创造了良好的条件。孙思邈对胚胎发育过程和胎养、胎教等已有了深刻的认识，指出为使“所诞儿尽善尽美”，孕妇必须避诸禁忌，“弹琴瑟调心神，和性情节嗜欲”。在妊娠期的不同阶段，对孕妇活动量要有不同的限制，“妊娠三月居住单静”，五月之后则应由静转动，可从事一些轻体力劳动，并同时增加营养，使胎儿“添髓强骨，以定五脏”。他强调临产前后要使孕妇情绪安定，避免惊扰，接生人员切不可显出惊慌或面露愁容，以防导致难产或其他疾病。孙思邈对新生儿的处理也很科学：小儿初生，先以棉裹指，拭儿口中及舌上恶血；如新生儿窒息不啼，可“取儿脐带向身却捋之”或以“葱白徐徐鞭之”；“断脐不当以刀子割之，须令隔单衣咬断”，断脐之后，当以柔软、方四寸新棉厚半寸护脐，并主张灸之、熨之。在1000多年以前能提出这种方法是十分可贵的；用火炙断脐伤面对预防婴儿破伤风有着重要作用。对新生儿的护理和婴幼儿的养育，孙思邈也都有专门的论述。他主张胎儿出生后首先要进行洗浴，以猪胆汁煎汤浴儿，以软布包儿。并强调：“天和日暖无风之时，令母将儿于日中嬉戏。数见风日，则血凝气刚，肌肤牢密，堪耐风寒，不致疾病。若常藏帷帐之中，重衣温暖，犹阴地之草木，不见风日，软脆不堪当风寒也。”另外，对于婴幼儿乳母的选择，他提出了科学的严格要求：“凡乳母者，……但取不狐臭、瘿、痿、气嗽、疥、痴、白秃、瘰疡、唇裂、耳聋、臭鼻、癫痫，无此等疾病者。”孙氏著作中对婴幼儿的发育过程、哺乳和羊乳喂养卫生等的论述，都达到了很高的水平，其中不少方法和原则至今仍有现实意义。
从《千金方》的记载来看，孙思邈曾采用了一些当时非常先进的诊疗方法。如在诊断胸壁脓肿向里穿透胸膜造成开张性脓胸时，他用的是“验透膈法”，其方法是用竹内膜或薄纸封住患处，令病人做深呼吸，如纸不动则未透膜；如纸随呼吸而动则说明已穿透胸膜，造成脓胸。孙思邈还创造性运用葱叶作导尿管进行导尿的技术，具体方法是：以葱叶除尖头，插入尿道中三寸，微用口吹使葱叶张开，小便即可通畅。这种方法是很巧妙的，在后世许多医书中都有引述。
孙思邈在养生学方面的贡献也是非常卓著的，他把养生保健与老年病的防治密切结合起来，形成了一套富有唯物思想的养生长寿学说。他极力批判了服石以求长生不老的幻想，而又肯定人类可以延长自己的寿命到100岁甚至200岁的科学主张，这和现代关于人类寿命预测是基本一致的。他认为求得长寿的方法主要是食养食治、劳动锻炼和讲究个人卫生。他十分强调饮食疗法在延年益寿和老年病防治方面的重要意义，主张先用食疗，食疗不愈再用药物。注意按摩导引之术，提倡吐故纳新的“静功”和熊经鸱顾的“动功”相结合的锻炼方式，劝告老年人要从事一些不致疲劳的轻体力劳动。还强调人们不要随地吐痰，不要食用不熟、不净、有毒的食物，饮食不得过量，咀嚼要细、吞咽要缓，饭后要漱口、要散步，睡眠时不要张口、不要蒙头。他提出的这些细微、具体的要求，都是符合科学道理的。他以自己超乎常人的寿命，证明了他的养生理论不是妄说，而是真诠。
孙思邈对张仲景的《伤寒论》也有较深入的研究。他研究的方法是“方证同条，比类相附”，也就是说将《伤寒论》的所有条文，分别按方证归类。他强调：“夫寻方之大意，不过三种：一则桂枝，二则麻黄，三则青龙。此之三方，凡疗伤寒，不出之也。其柴胡等诸方，皆是发汗吐下后不解之事，非是正对之法。”孙氏研究仲景伤寒论的学说和方法，后由成无己、方有执、喻嘉言发挥为“三纲鼎立”学说，在医学史上产生了深刻的影响。
由于历史时代的局限和宗教思想的影响，孙思邈在其著作中还收入了基本上属于鬼神迷信的“禁经”。另外，由于他采集诸家之说，往往兼收并蓄，以致前后矛盾，所引用的材料也大多不注出处，实乃美中不足。但孙思邈的一生绝不因此而减色，他对我国医学发展的贡献仍是非常突出的，他将永远受到人们的纪念和崇敬。正因为如此，在他的故乡，陕西耀县，自宋以来几乎是年年有纪念会。那里有历代碑石林立，传颂着他的功名和业绩，新中国成立后曾两次修葺。1982年正当孙思邈逝世1400周年之际，中华医学会医史学会特在此举行了学术会议，号召全国医药学界，学习孙氏高尚的医德，发扬他的学术思想与刻苦治学的精神。
