秦皇汉武不仅热衷于“求仙”，还曾痴迷于“炼丹”，想求得长生不死的一种仙药。
我国炼丹术萌芽于秦代，初步形成于汉。清代的雍正皇帝，曾服食过丹药。明代的光宗皇帝的“红丸案”至今争论不断，而明世宗朱厚熜还曾亲身炼过丹药。
炼丹术是药物化学的开端，近代化学的前驱，历史上又称之为金丹术。简单地说，它是企图用金石及其它药液炼化出长生不老的方术。炼出的丹药名为金液丹。金液丹用的金，起初是黄金（真金）也有人使用药金（贱金属）。燕齐方士对始皇所说“仙人食金饮珠，然后寿与天地相保”的金，是药金。黄金入水百炼不销，埋之土中不朽，丹砂烧之成水银，积变还成丹砂。炼丹方士由此得出结论：服食金丹人体自然就移入了黄金永固性和水银升华作用，也就可以长生不死羽化飞升了。这番理论是依照我们传统的天人合一、五行的阴阳取象比类的规律（自然中有阴阳，人身中有阴阳，自然中有五行，人身中有五行）引申出来的。秦皇汉武因为都非常迷信阴阳五行学说，自然愿意奉行由此而引申出来的仙丹理论。
武帝听了少君关于仙丹的说教后，就诚心诚意地拜起炉神来了。炉神是一位美丽的红衣仙女，主管炼制金丹和厨下炊事，所以开炉前必须先祭祀这位仙人。
秦始皇骊山陵宫上具天文、下具地理，而汹涌澎湃在天地间的百川江河大海本是水银。水银在炼丹方士看来，是极为奇妙的东西，它们是最心爱的宝贝之一。水银是金属，呈液体状态，如水、似银，能流动，跟水一样具有挥发性。它灵而最神，得火则飞，不见尘埃。另一方面，它又跟水不一样，水银的比重是水的十三点五倍，不能沾湿一般的容器和木、陶、铁制品，因而在取用水银时稍不小心它就会溅出器皿之外，流转到地面上。这样看来，汹涌澎湃在骊山陵宫里的水银汇成的百川江河大海，负有非同小可的神圣使命：让始皇的灵魂飞升（尸解）。骊山陵宫早在始皇即位时就已建成了，可见他的成神求仙思想由来已久根深蒂固。难怪始皇一再上当受骗不觉醒，死到临头了仍在想望神山仙药，在当时的条件下，取用如此多的水银谈何容易，所以他特为经管丹砂的豪富巴寡妇清修筑“女怀清台”，并誉之为“贞妇”，实在是深有其因的。
养生寿老起码是文明人类的一个普遍愿望，秦皇汉武求助于炼丹方士，说明他们在这方面的愿望异乎寻常的强烈。实际上，这种愿望强烈到异乎寻常地步的帝王并非是秦皇汉武两个。但是，金丹一类的开炼药，其重坠、毒性非一般人的肠胃、体质所能承受得了的。自汉以后，服食中毒而死者，史不绝书。西晋贾皇后饮金屑酒而死，北魏道武帝因服食王石散精神失常而死。有唐一代，太宗、宪宗、穆宗、敬宗、武宗、宣宗这六位皇帝皆因服食丹药中毒而致死。臣下如杜伏威，太学博士也是如此而致死的。五代时，梁太祖服食金丹后，眉发立堕，头背生痛，及至弥留之际，被人杀死。南唐烈祖服食金石药，患癕致死。
秦皇汉武对求仙炼丹的追求和痴迷，已经到了不能自拔，至死不觉的地步。秦始皇巡狩山川，本与他的求仙活动密切相关，它带给秦代社会的灾难无疑是极其深重的。透过秦始皇所追求的的海市蜃楼，让人仿佛听到“伐无道，诛暴秦”的讨伐之声。而汉武帝的求仙运动，给汉代社会带来的灾难，也不逊于始皇。
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