唐朝贞观年间至开元、天宝年间在医学上的成就，集中地体现在孙思邈同他的《千金要方》与《千金翼方》、苏敬的《新修本草》、王焘的《外台秘要》上。此外，唐太医署在教学考试制度上，也是颇有建树的。
孙思邈（581-682年）是唐朝著名的伟大医学家，京兆华原（今陕西铜川）人。少年时因体弱有病而学医，专研医学典籍，博览经史百家，是一位集儒、佛、道三教于一身的饱学之士。他在自己的从医实践中，对医术精益求精，又虚心学习古今医学成果，亲自作调查研究，不断总结经验，不慕名利，曾多次拒绝隋文帝、唐太宗、唐高宗请他入京做官的要求，不嫌贫贱，不辞劳苦，以治病救人为神圣的崇高职责，医德堪为万世表率。他的高明医术和崇高医德，使他在当时和后世享有极高的声誉。千百年来，有关他治病救人、起死回生的许多生动故事，一直在民间广泛地流传着。孙思邈在20岁时便因医术娴熟而闻名远近，加之他又长寿，百岁有余，一生成就甚大，而《千金要方》和《千金翼方》则是他一生医学成就的结晶。
《要方》撰成于唐高宗永徽三年（652年），此时他72岁，从医50年有余。该书共30卷，因“人命至重，有贵千金，一方济之，德逾于此”。而以“千金”命名，供患者“各急”之用。30年过后，当孙思邈百岁时，他又将自己一生亲自到各地采集、种植、炮制药物以及临床实践经验，写成《千金翼方》30卷，实为《千金要方》的姊妹篇。《千金要方》与《千金翼方》作为孙思邈一生最具代表性的医学巨著，二者相互补益，被后世誉为我国医学史上第一部临床医学的百科全书。
《千金要方》又名《备急千金要方》，30卷，总编232门，合方论5300余首，有“论”有“方”，包含有妇科、儿科、五官科、内科、外科以及解毒、急救、食治、按摩、脉学、针灸等多方面的内容。《千金翼方》30卷，对233种药物的采集时节和方法有集中的论述，记述了20余种常用药物的栽培方法，记载133州出产的药物，弥补了《新修本草》的疏漏和不足。《要方》于卷首《序例》之后，首列“妇人方”3卷、“少小婴孺方”2卷，将妇科、儿科放在首要地位。他认为：“生民之道，莫不养小以为太”，“先妇人、小儿而后丈夫，耆老者，则是崇本之义也。”在《要方》、《翼方》中，妇产科内容达7卷之多，对月经不调、崩漏、带下以及临产、难产、婴儿急救、妇幼护理和预防妇婴传染病方面，均提出了一系列简便易行、切实有效的医疗保健方法，为妇幼科的医疗和理论的发展做出了卓越的贡献。
孙思趣十分重视伤寒病的医治。他收集张仲景医治伤寒的部分药方和华佗、王叔和、张湛、张苗等人关于伤寒的论述，在《要方》和《翼方》中各有两卷专论医治伤寒，记载了很多预防温病传染的措施。孙思邈晚年见到了《伤寒杂病论》的另一传本，在深入研究的基础上，以类证的方法进行编次。例如对太阳病，他提出分别用桂枝汤法、麻黄汤法、青龙汤法、柴胡汤法医治，即所谓“方证同条，比类相附，须有检讨，仓促易知”。这对后世医治伤寒病有深远的影响，长期被应用下医治伤寒病的治疗实践之中。关于杂病证治，孙思邈也取得了突出的成就。他以五脏六腑为纲，对内科杂病进行论证，每类脏腑均单列一卷，论证其病理及其相关疾病，从而形成了一个个相对独立的完整体系，对诊断和医疗内科杂病做出了贡献。
强调针灸与药物并用的医病原则，是孙思邈医学理论的又一特色。他提出“针灸之功，过半于汤药”，认为只有既精通针灸又精通药方并将二者相结合，才称得上是一位好医生c，他所绘制的三幅大型彩色人体经脉俞穴图——《明堂三人图》，分别从正、背、侧三个方面，把十一正经和奇经八脉用不同的颜色绘出，标定650个穴位，开创彩色针灸绘图先例。孙思邈记载的多种针灸方法和100多种病证的共400多条针灸处方，在针灸学上具有很高的价值。
提供饮食治疗，是孙思邈医学理论的重要组成部分之一。他继承和发展了传统医学中关于疾病与饮食关系的理论，主张无病时要注意调节饮食，有病时首先应采用食疗，食疗不愈再采用药治，因为用各种药物在治病时，除正面作用外，还有不利于人身的副作用，因而能以食疗治病者，才称得上是赵医。《要方》中有《食治》一卷，按果实、蔬菜、谷米、鸟兽四类收载154种食物，介绍它们的性昧、禁忌、功效和主治、阐述食疗的功效和意义，为“食疗学”的发展奠定了基础。孙思邈重视老年保健，精于养生之术，把卫生保健同老年疾病防治结合起来，从而形成了颇为系统而完整的保健学说，主张把养成良好的卫生习惯与适度的劳动或运动同定期服用营养药物结合起来。
在药物学方法上的成就，孙思邈的《要方》与《翼方》中共记载6500多个药方，集历代药方之大成，是我国方剂学史上的重要里程碑之一。由于药物学上的成就卓越，孙思邈被后人称为“药王”。
《新修本草》是我国最早的一部国家药典，也是世界上第一部由国家编修颁布的药典。比国外最早的纽伦堡药典早八百多年。南朝陶弘景所编的《本草经集注》在《神农本草经》的基础上集汉、魏以来所发现的、未载入《神农本草经》的365种药物，用墨笔写成《名医别录》，同时用朱笔写出《神农本草经》，并将两部书合编在一起，称《本草经集注》。《集洼》的贡献一是对《本草》所载药物逐一进行整理，纠正原书或传抄中的错误；二是按照药物的天然来源把药物分成玉石、草木、虫鱼、禽兽、果菜、米食六类，其药物分类法颇为独特；三是对药物性味、产地、采集、形态和鉴别的认识比前代大有提高，将药性分为寒、微寒、大寒、平、温、大温、大热等七种，首创了根据疾病来分类药物的方法，开列各种病的通用药，为临床提供便利。
《本草经集注》也有它的时代和地域的局限性，陶弘景一生偏居南方，对北方药物了解不够。隋唐的统一天下，特别是唐朝中外交流的发展从边疆、外国传来一些新药物，而医疗实践中又有很多新的经验需要整理与总结，因而编写一部能反映唐朝药物学成就的药典，条件已大体具备。
唐高宗显庆二年（657年），李续奉诏编修本草，在《本草经集注》的基础上加以扩充，取名为《英公唐本草》。后来，苏敬上书唐高宗，请求政府组织官方力量修订本草，高宗准其组织20余名专家对本草进行修订工作，最后由长孙无忌等人再作修订，于唐高宗显庆四年（659年）完成颁行，定名《新修本草》。《新修本草》共54卷，内含本草20卷、药图25卷、图经7卷、目录2卷，收载药物844种。该书在《本草经集注》的基础上，所收载的药物品种比《集注》多114种，其中包括来自南洋、阿拉伯、波斯、印度的新药。在药物分类法上，该书把药物分为玉石、草、木、兽、禽、虫鱼、果、菜、米谷、有名未用等9大类，确立了按药物自然来源对药物进行分类的方法，成为后世药物学分类法则之一。该书总结唐朝以前和唐朝建国以来药物学的成就，内容丰富，图文并茂，由国家作为药典颁行全国，具有很高的权威性。这对统一药名，订正对药性的认识，便利医生的临床应用，起了重大的积极作用。该书颁行后被太医署定为教材，成为此后中国二三百年间医学上的必读之书。同时，又传入日本、朝鲜等国，被日、朝等国列为医学界的必读课程。
《外台秘要》是唐朝医学文献大师王焘所编纂的一部医学文献巨著。王焘（670-755年）是陕西眉州（今陕西眉县）人。王焘幼而多病，因此喜好医学，与名医多有交往。并经常与名医探讨医学理论，从中受益颇多。他曾在唐国家图书馆——弘文馆任职20余年，有机会阅读许多医学典籍，并认真摘录大量的宝贵资料。他有感于以往医学家对病因理论与医方联系的研究欠缺，致使二者相互脱节或相互矛盾，因而他在阅读和摘录医学典籍的基础上，于离开弘文馆的10余年中，继续研究医书，对所摘录的大量医学文献资料进行分类整理，体现病因理论与医方之间的联系，终于在天宝十一年（752年）编成《外台秘要》。“外台”是指国家的藏书之处，“秘要”是说书中所列方剂是从较为秘密枢要的文献中摘录出来的。
《外台秘要》共40卷，辑录唐朝以前医学家关于各科医病的病理与药方，共分1104个门类，载药方6000余首。全书记载内、外、骨、妇产、小儿、皮夫、眼、齿以及精神病等科医病与药方，还记载了乳石、明堂灸法、丸散成方、兽虫伤及畜疾等药方，引用了大量的文献资料。在编纂方法上，《秘要》首先引述隋代巢元方《诸病源候论》或其他医学名家对病因病理的认识，然后再列举诸家医方和方论，先“论”后“方”，体例严谨，改变了《诸病源候论》只论病因症候而不列方药、各家方书，详于方药而略于理论的缺欠，把医学基本理论、病症表现和治疗方药、方法紧密地联系起来。《秘要》在摘录每条医学文献资料时，—一注明资料的出处（书名和卷数），同时还注明自己的校勘意见。在中国医学史上，整理和编纂大型医学文献并详注引书的书名、卷数，王焘实为第一人。他为后世用科学的方法整理医学文献树立了典范。
《外台秘要》作为继《千金要方》后又一部医学巨著，辑古代医学文献69家。除大量引用《伤寒论》、《诸病源候论》以及《千金要方》外，其他如范汪的《范氏方》、陈延之的《小品方》、僧深的《深师方》、崔知悌的《崔氏方》、张文仲的《张文仲方》、许仁则的《许仁则方》等数十种。古代流传下来的各家医方、古人的许多创见、发明等宝贵经验，均赖此书的辑录而得以流传下来。一些医学文献大多到宋代后逐渐失传，赖此书而保存下来。《秘要》注意总结我国医学上的创造性成果，特别是急性传染病中的伤寒、温病、疟疾等病的方论，在书中占有较大的比例。艾灸疗法、人工急救、病理检验、医学护理等方面的技术经验，例如《必效方》、《古今录验》关于根据小便味甜诊断消渴病（糖尿病）的方法；《肘后方》、《删繁方》所载用竹片夹裹骨折部位的骨折定位法等等，都是《外台秘要》所记录下来的医疗方法，为后来的医学发展提供了宝贵的资料。
《司牧安骥集》是我国现存最早的一部中兽医学专著，《宋史·艺文志》称其为李石所著。从书的内容和附图的风格来看，应属于唐朝作品，很可能是唐太仆寺兽医博士所写的教材，由李石主编而成。
唐朝数学上的成就，可见于王孝通的《缉古算经》、僧一行的二次内插法、十部算经与算科教学等有关方面。
《缉古算经》是中国古代算经十书之一，系唐初数学家王孝通所著，约成书于唐武德九年（626年）之前，是我国现存最早的解数字三次方程的著作。该书是为解决实际问题而作：自隋统一中国后，修筑长城、开凿运河等大型工程的建设，对数学知识和计算技能提出了更高的要求；该书讨论若干复杂的土方工程及勾股形解法，解决了修建工程中的许多计算难题。自祖冲之的《缀术》一书失传后，该书便成了我国数学史上关于兰次方程最早的_音5数学著作。在世界数学史上，《缉古算经》也是关于三次方程数字解法及其应用系统论述的最早著作，比其他国家的同类工作至少早600年以上。
一行的二次内插法，是他在发现二十四节气的间隔并不相等之后，发明了自变不等距内插公式即二次内插公式，用来计算太阳的不匀速视运动。一行的二次内插法是在刘焯内插公式的基础上创立的。刘焯把日月的视运动视为匀速运动，认为二十四节气的间隔是等距的。
一行的《大衍历》中还有其他一砦数学成就，如三次差分、等差级数求和、二次方程求根公式等等。此次，一行还编制了世界上最早的正切表。一行二次内插法的创立，在数学史和天文学史上均具有稂重要的价值。同世界其他国家相比，印度数学家、天文学家婆罗摩芨使用等间距二次内插法要晚于刘焯；而阿拉伯人、欧洲人使用内插法，分别在上世纪和17世纪。
除此之外，十部算经是历算学家李淳风为“算学科”所编辑的一部教材。算学被列入国家的最高学府国子监，始于隋代。唐初在国子监也设有“算学科”，杜佑《通典》记载：“唐贡士之制，有秀才，有明经，有进士，有明法，有明算。每岁仲冬，郡县馆监课试。”可见，算学已被国家、州、县三级学校列为课程。李淳风为学校所编辑和注释的十部算经，包含有《周髀算经》、《九章算术》、《海岛算经》、《孙子算经》、《五曹算经》、《张邱建算经》、《五经算术》、《缀术》、《缉古算经》、《夏侯阳算经》等。李淳风在注释《十部算经》中，除一般解释外，还纠正了前人算学著作中的一些错误，因而具有较高的学术价值。关于算学科的修业情况，据《旧唐书·职官志》和《新唐书·选举志》记载，算科学30名，分成两组，各15人，所学课程，两组各自有所侧重，学制均为7年。
《新唐书·选举志》还记载了算科科举考试的情况：“凡算学，录大义本条为问答，明术造数，详明术理，然后为通。试《九章算术》三条，《海岛》、《孙子》、《五曹》、《张邱建》、《夏侯阳》、《周髀》、《五经算》各一条，十通六，《记遗》、《三等数》帖读十得九，为第。试《缀术》、《缉古》录大义为问答者，明数造术，详明术理，无注者合数造术，不失义理，然后为通。《缀术》七条，《缉古》三条，十通六，《记遗》、《三等数》帖读十得九，为第。落经者，虽通六，不第。”科举考试及第后，习任从九品下的官阶。上述文献记载表明，唐朝学校中的算学教学，从机构设置，教师任用、学生修业、教材编辑、科举考试和录取后的官品待遇来看，均有制度上的明文规定，可谓相当完备，在当时处于世界领先地位。
