李时珍24岁开始学医，白天跟父亲到“玄妙观”去看病，晚上，在油灯下熟读《内经》、《本草经》、《伤寒论》、《脉经》等古典医学著作。李时珍的读书精神是令人钦佩的，“读书十年，不出户庭，博学无所弗脚”。由于他刻苦学习，掌握了治病方法。他曾用“延胡索”治愈了荆穆王纪胡氏的胃痛病，又用杀虫药治愈了富顺王之孙的嗜食灯花病，后来又以附子和气汤治愈富顾王适于的病症而被聘为楚王奉伺正。
多年的临床实践，使李时珍懂得，做一个医生，不仅要懂医理，也要懂药理。如把药物的形态和性能摘错了，就会闹出人命来。他在阅读《神农本草经》的基础上，再仔细地阅读了南朝齐梁时期陶弘景著的《本草经集注》，唐代的《新修本草》，宋代的《开宝本草》、《嘉佑本草》、《经史证类备急本草》、《本草衍义》等。李时珍发现古代的本草书存在不少问题，首先在药物分类上是“草木不分，虫鱼互混”。比如，"生姜"和“薯蓣”应列菜部，古代的本草书列入草部;“萎蕤”与“女萎”，本是两种药材，而有的本草书说成是一种;“兰花”只能供观赏，不能入药用，而有的本草书，将“兰花”当作药用的“兰草”;更严重的是，竞将有毒的“钩藤”，当作补益的“黄精”。李时珍认为古代本草书上那么多的错误，主要是对药物缺乏实地调查的结果。
宋代以来，我国的药物学有很大发展，尤其随着中外文化交流的频繁，外来药物不断地增加，但均未载入本草书。李时珍认为有必要在以前本草书的基础上进行修改和补充。这时，李时珍已经35岁了。
过了五年，朝廷下了一道诏书，要在全国选拔一批有经验的医生，填补太医院的缺额，武昌的楚王朱英燎，推荐了李时珍。李时珍认为北京是明王朝的京都，那里不仅聚集了全国重要的医药书籍，还可看到更多的药材，这对修改本草书是一个极好的机会。李时珍接受了楚王的推荐，4l岁进入北京太医院，并担任了太医院院判的职务。