宋元以来，道教仙学虽以内丹术为主流，但外丹术仍代有传人，且一些着名的内丹学家也同时烧炼外丹。直至近世，仍有陈撄宁等人烧炼黄白术近十年，四川张觉人先生曾炼制丹药济世。
现代化学实验的先驱和药物学的分支。
魏晋时炼丹家着名的有葛洪、狐刚子，南朝时有陶弘景，他们都对探讨物质组成及化学反应有突出贡献，因此我们可以说炼丹术是为现代实验化学的先驱。唐代炼丹家奉《周易参同契》为祖经，由于理解不同形成铅汞派、硫汞派及金砂派。金砂派主张服食黄金、金液和丹砂，认为可借其金气不朽延年。硫汞派主张以硫黄和水银反应制硫化汞，升华结晶为丹砂。陈少微和张果皆主张炼制和服食丹砂。当时受皇帝宠信的柳泌、赵归真都主铅汞说。以铅汞说解《参同契》的道士，用铅和汞炼丹，制成含毒的氧化汞和氧化铅混合物，使不少服丹的贵族、官僚、皇帝被毒死，这促使外丹术走向衰落。当时丹药以硫化汞、氧化汞、氧化铅、氧化砷以及汞的氯化物为主。
外丹术是古代自然科学的化学实验和求仙活动的奇妙混合体，它虽然发现了许多元素和化合物的性质和反应机理，但不以化学工业的生产为方向。其积极方面在于重视矿物药的医疗效果，大致可看作古代药物学的分支。《道藏》及其以外的道书留下了不少外丹黄白术资料，其中不仅包括有许多化学发现，还有许多至今仍有价值的医药学方剂。
外丹术的实质是在炼丹炉中将时间和空间浓缩起来，模拟字宙演化和反演的规律，从而炼制出一种称作还丹的凝固化了的“道”。因其过程实际上是对道的哲学的模拟实验，外丹家认为人服了这样炼制的还丹，就是服了固态的道，从而得逍遥成仙。这就是外丹学的基本思想。宋代以后的外丹书，多引用内丹术语和理论，其中亦用精、气、神、养胎、脱胎等术语描述炼丹过程。
从东汉《黄帝九鼎神丹经》和《太清金液神丹经》始至清末，古人留下很多外丹术着作，主要收入《道藏》太清部。五代时炼丹家日华子的丹诀被收入《铅汞甲庚至宝集成》、《诸家神品丹法》等书中，宋代还有《丹房须知》等问世。明代有《庚辛玉册》、《乾坤秘韫》、《造化钳鎚》、《黄白镜》等丹书传世。清代内丹家傅金铨也编集有《外金丹》着作。直至清末仍有《金火大成》。
炼丹为炼制外丹与内丹的统称。外丹术源在黄老道，是在丹炉里烧炼矿物以制造“仙丹”。后将人体拟作炉鼎，用以习炼精气神，称为内丹术。外丹术指道家通过各种秘法烧炼丹药，用来服食，或直接服食某些芝草，以点化自身阴质，使之化为阳气。陈师道注：“道家以烹炼金石为外丹；龙虎胎息，吐故纳新为内丹。”