《神农本草经》全书三卷（或作四卷），共收录药物365种，其中植物药252种，动物药67种，矿物药46种。书中根据药物的不同性能和使用目的，将药物分成上、中、下三品，这是中国药物学早期的一种分类法。上品大都是补养药物，一般说是没有毒或毒性较小的，共120种。中品多是兼有攻治某些疾病和滋补作用的药物，有些是有毒的，也有120种。下品多是有毒而专门用以攻治疾病的药物，共125种。对于每一种药物，书中都作了比较详细的说明，包括药物的性能功效、主治病症、出产地域、采集时节、入药部位、炮制和贮藏方法以及异名等内容。其中提到的主治病症名称达170多种，涉及内科、外科、妇科、五官科等方面的疾病。
长期临床实践和科学研究证明，书里所记载的药物绝大部分是正确的。如《神农本草经》记载黄连“治肠澼，腹痛下利”，历代医家皆遵其说，把黄连当作治痢要药，并取得明显疗效。现代化学研究表明，黄连中所含的小檗碱对伤寒杆菌、大肠杆菌、链球菌，特别是各种痢疾杆菌，都有较强的抑制作用，现在临床上仍把黄连或小檗碱广泛用于菌痢、肠炎、肠伤寒等感染性疾病。又如书中记载麻黄“治中风伤寒、头痛，发表出汗，止咳逆上气，除寒热”，这些功效都被古今医学家的医疗实践和现代科学实验所证实。书中指出，水银可以“治疥瘙痂痒白秃，杀皮肤中虫虱”，临床证实，用水银治疗皮肤疾患确有良好疗效。这是世界医药史上用汞剂治疗皮肤病的较早记载。此外，书中还有许多被实践或实验所证实了的科学记载，如常山截疟、大黄泻下、人参补虚、甘草解毒、海藻疗瘿、雷丸杀虫，等等，不胜枚举。在1977年出版的《中华人民共和国药典》中，其中就收入了《神农本草经》所记载的药物158种。这也从一个侧面反映了《神农本草经》在古代乃至今天不失为一部具有重要参考价值的医药学工具书。
