外丹术是化学的前身，萌芽于春秋，形成于秦汉，要说外丹术的鼎盛时期，那就非唐代莫属了。
根据古籍记载比起传统的外丹术，唐代的外丹术在火法炼丹和水法炼丹都有许多创新，用药上品种大为增加，所用植物药料也开始增多，实验操作变得更为复杂，炼丹工具和设备从两汉时所用的简陋土釜竹简等发展到特制的铁质上下签、水火鼎、铜炉等。炼丹药物和用具变得相当精致和考究。理论上更趋于系统和完善，但失去了两汉的朴实，染上了更多的玄奥隐晦的神秘主义色彩。当时的长生丹药有98种，论炼丹服食的书目有97部，当时流行的药经达15种。
唐代还涌现出了许多炼丹家，如孙思邈和他的弟子孟诜、楚泽先生、独孤滔等，他们或亲自进行炼丹实践，或着意收录前人经验汇编成书，从而在探索自然现象、认识自然规律、制备新的物质和保存原始文献等方面，做出了不可磨灭的贡献，推动了化学和药物学的进展。唐代的炼丹著作，有的不仅论述炼丹理论，而且详细记述炼丹过程，如陈少微撰写的《九还金砂妙诀》详细记述了丹砂的产地，第三乃至第七的法各种灵砂的制法，书中所载竹简式油砂炼汞的方法尤为别致，已经是很有价值的化学实验。
服药是当时唐代的一种畸形的社会风气，唐朝诸帝多食丹药而死，杜伏威李道古、李抱真等也都服食过丹药，诗人李白、白居易、韩愈、柳宗元、杜牧等亦嗜之不倦。唐代炼丹术以外丹术为主，并在此时达到了全盛。