尽管炼丹术的指导思想中有上述合理部分，遗憾的是，经过无数实践，炼丹家们既没有从成功或失败的千万条记录中总结出经验教训，又没有深入研究物质变化的规律，因此也未能提出科学的化学元素观点，导致了炼丹术发明多而进步少，能创造却缺乏改进，不能发展到近代化学科学。
较之炼丹术的理论，我国古代炼丹的方法和设备为早期化学的发展做出了更大的贡献。炼丹的方法有火法和水法两种。火法炼丹主要是带有冶金性质的无水加热法，具体包括煅（长时间高温加热）、点（加少量药剂使较大量别的物质起化学反应）、伏（加热使药石变性）、飞（高温下升华）、炼（干燥物质的加热）、炙（局部烘烤）、抽（蒸馏）等方法。火法炼丹的主要设备有丹炉、丹鼎、石榴罐、坩埚子、抽汞器等。丹炉也称丹灶，燃烧木柴或木炭作加热用，内置丹鼎，起着反应室的作用，药石在丹鼎内受热熔化起化学变化或直接升华。丹鼎，最早用土釜，后用砂合子铸造，亦有用金属器鼎的。石榴罐和坩埚子是蒸馏器的上下两部分。抽汞器则是一种用于从朱砂中提取丹汞的蒸馏器。水法炼丹是应用溶解的方法使药物起化学反应，其主要设备是华池，起溶解槽的作用。炼丹所用的实验器具都是化学发展初期所必需的仪器。至于炼丹所用的药物，据不完全统计，大约包括60余种矿石和100多味草木药。炼丹家们通过反复的实验和研究，对这些药物的性质已经有了比较深刻的认识。