现存最早的本草专著当推《神农本草经》（简称《本经》）。该书作者不详，成书年代虽尚有争议，但不会晚于东汉末年（2世纪）。全书3卷，也有4卷本，载药种，按药物之有毒与无毒、养身延年与祛邪治病的不同，分为上、中、下三品，即后世所说的“三品分类法”。上品种，功能滋补强壮，延年益寿，无毒，可以久服；中品种，功能治病补虚，兼而有之，有毒或无毒，当斟酌使用；下品种，功专祛寒热，破积聚，治病攻邪，多具毒性，不可久服。

《神农本草经》序例中还简要赅备地论述了中药的基本理论，如四气五味、有毒无毒、配伍法度、辨证用药原则、服药方法，以及丸、散、膏、酒等多种剂型，并对中药的产地、采集、加工、贮存、真伪鉴别等方面做了简要介绍，为中药学的全面发展奠定了理论基石。书中所载药物大多朴实有验，至今仍然习用，如常山抗疟、车前子利水、阿胶止血、黄连治痢、麻黄治喘、茵陈利胆退黄、海藻治瘿等。

《神农本草经》是中国本草学的奠基之作，与《黄帝内经》《黄帝八十一难经》《伤寒杂病论》一并被奉为“四大经典”。《神农本草经》的问世，不但是中医药学理论体系形成的最显著标志之一，而且在总结汉以前药物学成就的基础上，为中药学学科的建立奠定了坚实的基础。《神农本草经》成书之后，沿用余年，原著在唐初已失传，但它的内容仍然保留在历代本草著作中。现存的各种版本都是后人从《经史证类备急本草》及《本草纲目》等书中考订、辑佚、整理而成的，流行的版本较多，其中著名的有孙星衍、孙冯翼同辑本，顾观光辑本和日本森立之辑本。