煉丹術要追溯到上古神話，三大奇書之一的《山海經》中有很多神話故事，比如後裔向西王母求藥嫦娥奔月，再後來小說中的太上老君的九轉還魂丹，無不留下了煉丹術的影子。
煉丹術起源於戰國時期，比如秦始皇派徐福煉仙丹，求仙藥於東漢形成體系，並受絲綢之路文化交流，傳入西方，西方鍊金術很大程度受中國煉丹術的影響，它們在煉丹成分如水銀、鉛和硝石之類均驚人相似。
隨著歷史的發展，中國煉丹術逐漸產生兩個分支，一是煉仙丹，一是煉黃金，但中國的統治者似乎更青睞煉丹，即長生不老，我們一聽煉丹術就知道是有錢人玩的底線，最有名的就是秦始皇求長生不老藥，嘉靖皇帝煉丹，但最後到死也沒研究出個所以然，不過倒是出了不少道教祭祀的名句。
秦始皇統一六國，白天治理國家，晚上就想著元神出竅去會神仙，才二十多歲的時候就想著飛昇了，拿到現在來說就是多餘，按道教來說要天人合一，秦始皇白天焚書坑儒，晚上就想著羽化成仙，真的是敢想敢做，最後也沒成了仙。
最早的煉丹的記載是在《周易參同契》裡，作者是魏伯陽，他是全世界公認的最早的煉丹師化學家，沒事就研究《周易》，別人研究出奇門遁甲五行八卦，他研究出煉丹，書中寫的也很玄乎，用天地作為鼎，用陰陽作為屏障，用水火化機，然後再用五行輔助，煉化丹藥羽化成仙。書中寫到“飛龜舞蛇，愈見乖張”，用現在的話說就是發生了爆炸，火藥的雛形出來了，煉出一顆火藥給皇帝吃，簡直就是不知名的化學物，然後皇帝還信了，覺得吃了就能成仙了！
魏伯陽在書中記載了鉛、汞、硫等的化合和分解的知識。但是魏伯陽有一大缺點，就是書中使用了各種隱語，例如：“河上奼女，靈而最神，得火則飛，不見埃塵，鬼隱龍匿，莫知所存，將欲制之，黃芽為根”。實際上，河上奼女是水銀，水銀加熱就會蒸發(飛)不見了。要想固定水銀，就要加入黃芽，黃芽就是硫黃，這時加熱後就會生成紅色的硫化汞，“望之類白，造之則朱”。
甚至有青詞宰相嚴世蕃這樣的奸臣出現，比如掛在宮殿裡的青詞“洛水元龜初獻瑞，陰數九，陽數九，九九八十一數，數通乎道，道合元始天尊，一誠有感；岐山丹鳳兩呈祥，雄鳴六，雌鳴六，六六三十六聲，聲聞於天，天生嘉靖皇帝，萬壽無疆。”
嘉靖帝煉製的丹藥除了含有各種珍稀藥材外，還包括了一些重金屬物質，比如鉛丹和砒霜。據說服用了這些丹藥後，會使人感到輕快、強壯，擁有更強的佔有慾。他人生的後來20多年都在致力於煉製出能使他萬壽無疆的長生不老藥，結果卻因長期服用丹藥導致重金屬中毒。他晚年時期經常無緣無故發怒、痴呆，這些症狀都是拜他親自煉製“長生不老藥”所賜。
到了清朝，吃仙丹愛好者就是雍正帝，雍正帝在位時，繁雜的治國壓力耗盡了雍正的精神和體力。雍正帝在圓明園大煉仙丹，採購了大量的硫磺、黑鉛、紅銅等等，雍正帝幾乎天天吃這些還以為補藥，然後年紀輕輕就吃的一命嗚呼了。
我國古代的煉丹術，雖然摻雜著種種迷信的成分，但煉丹家們在實踐中卻積累了許多關於物質變化的經驗知識，摸索到不少物質變化的規律，並將經過化學反應而產生出來的新物質，作為昂貴的藥物。為此，煉丹術豐富了我國傳統藥物學的內容。
