屠呦呦多年從事中藥和中西藥結合研究，突出貢獻是創制新型抗瘧藥青蒿素和雙氫青蒿素。1972年成功提取到了壹種分子式為C15H22O5的無色結晶體，命名為青蒿素。2011年9月，因為發現青蒿素——壹種用於治療瘧疾的藥物，挽救了全球特別是發展中國家的數百萬人的生命獲得拉斯克獎和葛蘭素史克中國研發中心“生命科學傑出成就獎”。2015年10月，屠呦呦獲得諾貝爾生理學或醫學獎，理由是她發現了青蒿素，這種藥品可以有效降低瘧疾患者的死亡率。她成為首獲科學類諾貝爾獎的中國人。
屠呦呦是第壹位獲得諾貝爾科學獎項的中國本土科學家、第壹位獲得諾貝爾生理醫學獎的華人科學家。是中國醫學界迄今為止獲得的最高獎項，也是中醫藥成果獲得的最高獎項。
2017年1月9日，屠呦呦獲得2016年度國家最高科學技術獎。
屠呦呦的獲獎記錄
2017-01-09 2016年度國家最高科學技術獎 (獲獎)
2016-03-25 影響世界華人終身成就獎 (獲獎)
2016-02-14 感動中國2015年度人物年度人物 (獲獎)
2016-01 2015年度十大科技創新人物 (獲獎)
2016-01 2015中國科學年度特別新聞人物 (獲獎)
2016-01 2015年度中國中醫藥新聞人物 (獲獎)
2015-10 諾貝爾醫學獎 (獲獎)
2015-06 沃倫·阿爾珀特獎 (獲獎)
2012 全國三八紅旗手 (獲獎)
2011 拉斯克-狄貝基臨床醫學研究獎 (獲獎)
2009 第三屆 中國中醫科學院唐氏中藥發展獎 (獲獎)
2004 泰國瑪希頓皇家醫學貢獻獎 (獲獎)
2003 第十四屆 全國發明展覽會金牌 (獲獎)
2002 首屆新世紀巾幗發明家 (獲獎)
1995 全國先進工作者 (獲獎)
1994 中央國家機關十傑婦女 (獲獎)
1987 阿爾伯特·愛因斯坦世界科學獎 (獲獎)
1979 發明獎章 (獲獎)
1979 全國三八紅旗手 (獲獎)
1958 衛生部社會主義建設積極分子 (獲獎)