中國煉丹活動起源於公元前3世紀。東漢魏伯陽所著《周易參同契》是現存世界上最早的煉丹術理論著作，書中提到當時的煉丹家有《火記》600篇，可見當時火法煉丹已積累了大量經驗。晉代煉丹家葛洪的《抱樸子》，對漢晉以來的煉丹術作了詳細記載和總結。但真正的煉丹術卻起源於秦始皇。 秦始皇終其壹生，都對神仙方術抱著瘋狂的幻想。
《史記》裏記載，秦始皇20多歲的時候，就迷上了長生藥和“真人術”。為了達到修仙的目的，在煉丹方士盧生等人的鼓動下，秦始皇甚至把皇宮搬進鹹陽地宮，足不出戶呆在裏面，壹面批閱奏章，壹面“接引”神仙，不許外人打擾。這樣的記載就在《史記》裏能找到若幹處。 至少，秦始皇“坑儒”之前就在煉丹。而他以水銀為陵墓地宮的江河湖海，也很可能暗示著他到死都深信，丹砂水銀對幫助他死後繼續統治這個“萬世”江山有著神奇的魔力。
事實上，巴清在更早的戰國末期，就已經接管其家族經營的龐大丹砂水銀帝國了。而她掌握的神仙方術，也很可能在這個時候就進入了秦始皇的視野。 宋代學者劉攽有《女貞花》壹詩寫道：“巴婦能專利丹穴，始皇稱作女懷清。此花即是秦臺種，赤玉燒枝擅美名。” 黃老方術已於戰國時萌芽，秦始皇、漢武帝亦好神仙和長生之說。諸方士如李少君、欒大等在朝廷服務，武帝時劉安也是著名的煉金丹人物，其著作《淮南子》曾提到汞、丹砂、雄黃等藥物。至景帝煉金風氣流行，西漢末的王莽也喜神仙思想和煉丹術。另外，道教亦與煉丹術扯上關系，道教創辦者張陵亦被稱精通此術。
東漢前煉丹術有兩個不同傳統：壹是致力尋找長生不老藥；二則試造黃金。東漢時兩個傳統匯合為壹，煉丹術家嘗制長生不老藥，而促成兩個傳統結合的因素實與醫藥發展有關，因此許多著名煉丹家如葛洪、陶弘景等同時是大醫藥家。葛洪對煉丹術和早期的化學貢獻保留在《抱樸子內篇》內，紀錄了許多長生不老藥(如太清丹、金液)及它們的制煉方法。
以上是壹種流傳已久的信仰，更指出凡人也能脫胎換骨成神仙，此變形可用陰陽五行的理論作解釋。 在春秋戰國時期，是奴隸社會的盛世，諸子百家爭鳴，生產也達到鼎盛時期。說到“鼎”，這是古代的烹飪器，也是記載功勛的禮器，黃老道家說黃帝造九鼎，鼎就成了傳國之寶。考古發掘的文物，如有名的司母戊大方鼎，說明在當時冶煉青銅(銅錫合金)和鑄造技術都已達到極高水平。《周禮考工記》中就已經記載了合金成份不同而性質不同的“六齊”規則。
鼎本是煮肉湯和食品的器具。但這時人們就希望在鼎中也能煉出壹些別的東西。傳說秦穆公的女婿蕭史就在宮中煉丹，他曾經煉成“飛雪丹”給秦穆公的女兒擦在臉上(實際上是煉成的鉛粉)。他也許可以算是最早的化學家。
由於各種金屬礦物都是由土中開采出來的，所以在五行生克學說中就有土生金的說法。於是當時就有壹種設想，那就是認為礦物在土中會隨時間而變的。例如認為雌黃千年後化為雄黃，雄黃千年後化為黃金。朱砂200年後變成青，再300年後變成鉛，再200年成為銀，最後再過200年化成金。能不能加速這種變化呢？這時就產生了奪天地造化之功的思想，企圖在鼎中能作到“千年之氣，壹日而足，山澤之寶，七日而成”。於是就在鼎中放入各種藥物，封閉後進行加熱燒煉，以為可以煉出貴重的金銀來，這樣煉金術在戰國末期就萌芽了。到了秦皇漢武時期，由於最高統治者的支持，煉金術就大發展起來，這時不僅要由低賤的金屬如銅、鐵等制造出貴重的金、銀來，還要為統治者修煉出吃了能長生不老的仙丹來。所以在中國發起的這場探索活動應該叫做“金丹術”。他們把人與物相類比，認為黃金和玉都是不朽不壞的，所以最好能由金和玉中提出精華來給人吃，於是就有“服金者壽如金，服玉者壽如玉”的理論。這時煉丹家就希望能煉出壹種名叫“金液”的神秘物質，人吃了可以長生不老，與普通物質配合就能變成黃金。 最早熱衷於煉丹術的是西漢的淮南王劉安，他在他的宮中召致了方士千余人修煉金丹和表演特異功能，後來又編寫了《淮南子》，還有《淮南萬畢術》等著作，但可惜《萬畢術》壹書現已失傳。
淮南王劉安後來因謀反而被殺，劉向抄淮南王的家時得到壹部煉黃金的秘書，就自己也去試煉，但壹直不成功。漢武帝劉徹是劉安的侄子，也熱衷於方士的奇怪表演和煉丹術，他召致了不少特異功能的人進宮，表演成功了就封為將軍，甚至把公主下嫁，但騙局壹旦被揭露又立刻拉出去砍頭。
在漢代是煉丹興起的時期，雖然真金沒有煉出來，卻制成了多種貌似黃銀和白銀的假金。更發現了許多種化學反應，最主要是鉛、汞、硫、砷等之間的反應，還創造了各種煉丹儀器和提煉藥品的方法。
到了東漢時期，魏伯陽編著了壹部煉丹術的著作《參同契》，這是世界公認現存的最古老的煉丹書(外國現存的最老的煉金術著作是聖·馬克書稿，是公元十世紀的抄本)。實際上《參同契》是魏伯陽鉆研總結了前人大量的煉丹書“火記六百篇”後總結的理論著作，他把物質分為陰陽兩大類，提出要產生新物質必須陰陽配合，同類物質在壹起是不會化合的。他還指出如果是“藥物非種、分劑參差、失其紀綱”時，那就會“飛龜舞蛇，愈見乖張”，這實際是煉丹過程中發生爆炸的情況(這正是煉丹家發明火藥的前奏)。
黃金時代
晉代葛洪編著的《抱樸子》也是有名的煉丹書，葛洪指出這些隱語嚴重阻礙了煉丹成果的正確傳播。此後，註釋藥物隱名的著作成為煉丹的指導書。到了唐代，幾乎各代皇帝都喜歡煉丹術，在這時中國的煉丹術發展到全盛時期，許多煉丹著作有了更實際的內容，並且也很少用隱語了。
化學Chemistry，源於阿剌伯煉金術Al-Kimiya.。據曹元宇教授考證，這是源於中國金丹術中最重要的追求目的——金液。金液的泉州語言正是Kim-Ya,而泉州正是唐代最繁盛的通商口岸。而阿剌伯煉金術的鼻祖Geber(？—～780年)就曾經著過壹本名叫《東方的水銀》的煉丹書。Geber的最大貢獻是用綠礬、硝石與明礬蒸餾而制得了硝酸。這對於後來在歐洲研究溶液而發展了化學的貢獻極大。而我國則以火煉金丹為主，未能認真研究溶液中的反應和產生的氣體(中國的“氣”是抽象的)。這也是東西方發展途徑不同的原因。
葛洪時代後長生不老藥的故事繼續吸引了許多皇帝，如此魏道武帝拓跋珪於京師設仙坊煉藥，太武帝拓跋燾召韋文秀問方士金丹之事和命人入山訪仙，徐謇采營煉丹為孝文帝制金丹，實現延年法等。右圖為(丹房須知)所載火爐。
後晉末至晚唐期間中國煉丹術進入黃金時代。著名煉丹術家、醫藥家和藥物學家貢獻至極，他曾為梁武帝蕭衍煉丹，傳有《道藏》中《三十六水法》的書，對研究化學中以水為媒介的無機反應頗有幫助。與此同時，煉丹術家楚澤編訂了蘇元明的著作《太清石壁記》，記載了各種丹藥的成份和煉制方法，如九鼎丹法，蘇在金英丹方中也解釋當時化學家所用的隱名。
許多皇帝因服食丹藥中毒身亡，如晉哀帝、唐憲宗、唐穆宗等，因此許多專家均提出方術丹藥不可盡信的警告。如金英丹含水銀和砷，含有毒素，但中國人仍堅持煉丹，因不是所有丹藥都是有毒的，有人亦以金丹毒為戒，改用其它方法追求長生，而且中國人以毒攻毒的觀念在現代醫學上是成立的。 8世紀,在阿拉伯的首都報達（即巴格達）出現了煉丹術，阿拉伯人稱之為al-kimiya(al為冠詞，kimiya據考證可能是由漢語“金液”兩字的古音kim-ya變來),內容不僅包括煉金、制藥，而且也追求壹種叫作阿爾伊克西爾(al-iksir)的萬應靈丹，指望用它來使人長壽，並用以點金。穆斯林世界本來沒有肉體永生的說法，不會產生制作長生藥的方術，他們的煉丹術從思想基礎和具體內容來看顯然與中國有關。但是，阿拉伯煉丹術吸收了中國和歐洲的有關知識，在理論與實踐上都有所發展。約在12世紀，阿拉伯煉丹術隨著伊斯蘭教的勢力傳播到歐洲。al-kimiya演變為 alchimia或alchemia。歐洲煉丹術既由阿拉伯接受了東方的有關思想和知識，同時又進壹步加入古希臘的哲學思想和制造假金、銀之類的原始化學工藝知識，因而面貌為之壹新；不過在內容上還是相似的，除煉金、制藥之外，也追求萬應靈丹如“耶黎克色(elixir)”或“哲人石”之類，正和中國的“神丹”、阿拉伯的“阿爾伊克西爾”壹樣。經過數百年的傳播和發展後，由於社會生產發展的緣故,煉丹術在歐洲成為近代化學產生和發展的基礎，從而由上述alchemia和alchimia演變出化學的德文字Chemie和法文字chimie，以及英文字 chemistry。在中國習慣上稱阿拉伯和歐洲的煉丹術為煉金術，其實這兩種煉丹術的內容大致與中國的相似，並不僅限於煉金。
附：魏伯陽的《周易參同契》
魏伯陽在《周易參同契》書中記載了鉛、汞、硫等的化合和分解的知識。但是魏伯陽有壹大缺點，就是書中使用了各種隱語，例如：“河上姹女，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，河上姹女是水銀，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”。
魏伯陽用隱語著書與當時(東漢)的文化風尚有關，當時隱語(即字謎)盛行，例如曹操和楊修看到曹娥碑上寫的“黃絹幼婦外孫薺臼”他們先後獨自猜出是“絕妙好辭”四個字。實際上在“參同契”中，魏伯陽連自己的名字也是用隱語表示：“委時去害，與鬼為鄰；百世壹下，遨遊人間；陳敷羽翮，東西南傾，湯遭厄際，水旱隔並。” 我們現在能看到的最早的煉丹著作是西漢時期的“三十六水法”和“黃帝九鼎神丹經”，都沒有隱語，操作方法，藥品名稱和用量都十分清楚，只是東漢魏伯陽以來，各種煉丹著作中隱語層出不窮。甚至煉丹家最常用的水銀就有：姹女、玄水、陵陽子明，赤帝流珠、長生子、赤血將軍……等五十余種隱名；而硫黃也有：石亭脂、黃芽、黃英、將軍、陽侯、太陽粉、山不住、法黃、黃燭……等三十余種隱名。