「繹思」推理的演繹法
演繹推理是邏輯思維的重要方法。李時珍在研究藥物過程中，非常注重「繹思」推理，其與邏輯學中的演繹推理頗相一致。
如張仲景治傷寒無汗用麻黃，有汗用桂枝，歷代名醫註解皆隨文附會。「時珍常繹思之，似有一得，與昔人所解不同雲。」他認為：「皮毛者，肺之合也，肺主衛氣，包羅一身，天之象也。」風寒之邪皆由皮毛而入，是證雖屬太陽，實為肺經受邪。在此前提下，他推斷為傷寒無論是表實還是表虛，都是由肺之功能失調所致，進而得出一個新的觀點：「麻黃湯雖太陽發汗重刑，實為發散肺經火郁之藥也」；「桂枝雖太陽解肌輕劑，實為理脾救肺之藥也」。認為發現了「千古未發之秘旨」(卷十五·麻黃條)。麻黃桂枝羌防等皆屬於風藥，李東垣不但常用其治療風邪表證，而且還用其發越鬱火，或用其升散勝濕。時珍曾治「一錦衣夏月飲酒達旦，並水洩數日不止」，認為「此因內食生冷茶水過雜，抑遏陽氣在下，水盛土衰，《素問》所謂久風成殆洩也，法當升之揚之，遂以小續命湯投之，一服而愈」。肺與大腸相表裡，此用小續命湯，其中麻桂等發散肺經風邪，同時也起到升散勝脾濕之效，故可治大腸洩瀉。所以李時珍謂麻黃能發散肺經鬱火，桂枝能理脾救肺，其說是可取的。
又如，狂證因痰火、蓄血所致，李時珍根據《蘇鶚杜陽編》載：范純佑女喪夫發狂，閉之室中，夜斷窗欞，登桃樹上食桃花幾盡。及旦，家人接下，自是遂愈也。珍按：此亦驚怒傷肝，痰夾敗血，遂致發狂。偶得桃花利痰飲，散滯血之功，與張仲景治積熱發狂用承氣湯，蓄血發狂用桃仁承氣湯之意相同。故李時珍在主治條件下指出桃花具有「利宿水痰飲積滯治瘋狂」之功用(卷二十九·果部·桃仁)。
這種「繹思」推理的思維方法為發明藥物功用在《本草綱目》中得到合理應用。
以「用」證「體」的論證法
李時珍說：「諸品首以釋名，正名也次以主治，錄功也；次以發明，疏義也；次以附方，著用也。或欲去方，是有體無用矣」。此論說明，李時珍通過搜羅百氏，在闡述了每味藥物的主治功能之後，強調必須附以單方或復方，以證明其功能是確切可靠的。假若將附方刪去，則其功能的臨床可靠性便難以令人置信了。可見，他這裡強調的以「用」證「體」，實屬邏輯學的論證方法，這是一項複雜、艱巨和富有創造性的思維活動。
一般來說，李時珍在每味藥物的主治條下，收錄了《本經》、《別錄》等明以前本草及有關醫家對該藥物主治的論述，為證實其可靠性，李時珍便盡可能地將明以前有關方書的與該藥相關的單方或復方附之於後，亦有他自己所搜集的《瀕湖集簡方》。
如人參一味，所主治病症頗多，其附方亦達63方之多(卷十二上·草部·人參)。特別是有關時珍自己所總結的主治病症，則是必有所據。即如時珍謂人參「治男婦一切虛證……吐血、嗽血、下血、血淋、血崩」，其附方便有7個，治嗽血、吐血、下血、衄血、齒衄、尿血等，其中與黃芪合用者2方，與大棗合用者1方(凡例)，旨在益氣攝血，說明人參治男婦氣虛失血是有效的。後世亦多驗案，證實了時珍這一經驗(論點)的可重複性(正確性)。
又如綠豆在主治條下引了《開寶本草》「生研絞汁服，治丹毒、煩熱、風疹、藥石發動」等，但附方缺如，時珍乃於發明項下疏義說：「綠豆肉平皮寒，解金石砒霜草木一切諸毒，宜連皮生研水服」，並舉《東夷志》載：「有人服附子酒多，頸腫如斗，唇裂血流，急求綠豆、黑豆各數合嚼食，並煎湯飲之，乃解也」(卷二十四·谷部綠豆)。此實起著附方一樣的作用，論證了綠豆解草木毒的可靠性。
《本草綱目》凡有藥物主治，而在李時珍尚未搜羅到有關附方，則缺如，留待後人再於臨床驗證。以「用」證「體」，這是《本草綱目》勝過前人本草書的一大特色。由於李時珍這種老實的科學態度和嚴密的論證方法，才使《本草綱目》的論述有很強的可靠性，有著極大的實用價值，其中蘊藏著許多精華，有待於我們去發掘。
從《本草綱目》引據古今經史百家書目內容看，記有《莊子》、《荀子》等蘊含古代唯物主義認識論的邏輯思想的著作。其他如墨者的「援」，屬於一種類比法；「推」屬歸納法；「效」屬演繹法(《中國古代思想史》人民出版社1973年版)，等等。這些邏輯思維方法在李時珍的藥物學研究過程中被廣泛採用。
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