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化学这门学科和人类其他知识一样，一开始也是经过了一个幼稚的阶段，这个阶段就是恩格斯称之为化学的原始形式的炼丹术。
关于化学的起源，有一种说法是化学源于欧洲中世纪的炼丹术，而欧洲中世纪炼丹术又是导源于阿拉伯炼丹术的。在20世纪初期以前，学者们，特别是西方学者都持此种观点。他们不但向古希腊和埃及去寻求炼丹术的来源，而且还有人认为中国炼丹术是从希腊通过阿拉伯输入的舶来品。
20世纪30年代，中国和西方一些学者进行了一系列认真的研究，肯定了炼丹术源于中国的事实。英国科学史家李约瑟说：“整个化学最重要的根源之一(即使不是唯一最重要的根源)是地地道道从中国传出去的。”
我国的炼丹术有着悠久的历史，早在战国时期，就有关于方士和求“不死之药”的记载。司马迁在《史记·孝武本纪》等篇章中，还提到过战国时期燕国方士的姓名和事迹。到了晋代，由于炼丹术被道教所垄断，炼丹的方——士也就被道士所取代了。
炼丹的本意是荒谬的，它指望借金石的精气，使人长生不老，得道成仙，这种违反自然规律的目的当然是不可能实现的。但是，炼丹家们在炼丹实践中，积累了大量关于物质变化的经验知识，很多炼丹家本身也是医学家，炼丹所用的药物同化学的产生有关，有人根据炼丹文献做出一个不完全的统计，包括无机物和有机物在内，总共约有六十多种化学物质，涉及的元素包括汞、硫、碳、锡、铅、铜、金、银等。这些，都为化学初期发展作出了一定贡献。
炼丹术中包含许多化学知识。如：我国汉代已经有了丹砂炼汞的记载．后来，又发现了汞能与硫磺相化合而还成丹砂的事实。晋代炼丹家葛洪在《抱朴子。金丹篇》中将之概括为一句话：“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂。”丹砂即硫化汞，呈红色，经过煅烧，硫被氧化而成二氧化硫，分离出金属汞，再使汞与硫磺化合，生成黑色的硫化汞，经升华即得红色硫化汞的结晶。这种人造的红色硫化汞是人类最早通过化学方法制成的产品之一。在炼丹实践中，人们还知道铁对铜盐的置换反应。这一反应过程的发现，奠定了宋元时代水法炼铜——胆铜法的基础。通过炼丹活动，对于其他一些金属和矿物也有一定的认识。如葛洪已了解到碱性碳酸铜有杀菌的作用。陶弘景已经知道用燃烧的方法来鉴别消石(硝酸钾)，从而开了化学中用火焰法鉴别钾盐的先河。
我国的炼丹术在公元8～9世纪传到阿拉伯，公元12世纪时，又经阿拉伯传到欧洲，从而为化学的兴起和发展奠定了基础。