研究中药来源、种属、组织结构、药理及化学成分的分布规律。《神农本草经》将365种中药分上品、中品、下品三类。有补益作用、无毒，可久服的药物120种归为上品；能治病补虚、有毒或无毒，当斟酌使用的药物120种归为中品；专主治病、多毒，不可久服的药物125种归为下品。梁代陶弘景整理加注释编成的《神农本草经集注》，根据药物自然属性分为玉石、草木、虫兽、果、菜、米食、有名未用等7类。唐代苏敬等编撰的《唐新本草》，按药物自然属性分玉石、草、木、禽兽、虫鱼、果、菜、米谷、有名未用等9类。宋代唐慎微等编著的《经史证类备急本草》将植物药材分为草、木两部，每部又分上、中、下三品，蕨类与苔类亦均刊入。明代李时珍《本草纲目》以纲、目、部、类、种为分类依据，分为五部30类。

近代分类方法主要有4种：①按功用分。分为清热药：包括清热降火药、清热燥湿药、清热解毒药、清热凉血药、清虚热药、清热祛暑药；解表药：包括辛温解表药、辛凉解表药；化痰止咳平喘药：包括止咳平喘药、化痰降气药、润肺化痰止咳药、清肺化痰止咳药；补养药：包括补气药、补血药、养阴药、助阳药等。②按药用部位分。分为根类：包括直根系与须根系。直根系有主根、侧根、纤维根。主根按不同形态分为圆柱根，如玄参、板蓝根、圆锥根，如人参、桔梗；圆球根，如甘遂、延胡索；纺锤状块根，如防风，地黄。须根系又分为胡须状须根，如白薇、徐长卿；块根须根，如天冬、百部。根的变态又分为：支持根，气生根，攀援根，寄生根等。茎类：分木质茎：有乔木，如银杏；灌木，如连翘；木质藤本，如北五味子等。草质茎：有一年生草本，如铁苋菜；二年生草本，如毛地黄；多年生草本，如白茅根；草质藤本，如党参等。叶类：分为单叶与复叶。单叶，如枇杷叶；三出复叶，如半夏；掌状复叶，如人参；羽状复叶，如苦参；单身复叶，如香橼。花类与果实类等。③按药物有效成分分。分为生物碱类：如小檗碱、麻黄碱、番木鳖碱等；甙类：如黄酮甙、强心甙、皂甙、蒽醌甙、香豆精等；鞣质类：如鞣酸、挥发油；有机酸类；内酯类；糖类等。④按自然属性和亲缘关系分。按自然属性可分为植物药、动物药及矿物药；植物药再根据其原植物的亲缘关系分类和排列，如麻黄科、木兰科、毛茛科等。