李时珍是个喜欢读书的人，数年来，他翻阅了不少唐、宋两朝的本草药书，书上记载的丰富的医药知识，使他大开眼界，受益匪浅。可是，我国古来的“本草”同明朝当时用药的实际并不相符，这是李时珍在自己行医过程中逐渐发现的严重而迫切需要解决的问题。
旧“本草”不只是品种不全，而且还有很多错误。就拿唐慎微编写的当时医药界公认的全书《证类本草》来说，李时珍一方面称赞唐慎微的学问广博，肯定《证类本草》汇集了各家本草的药物和民间许多的单方、验方，使这些民间和古来的用药经验能够流传下来。但另一方面，李时珍觉得《证类本草》仍有不少瑕疵，如品种不全、分类杂乱、草木混淆，或一物误分为二，或二物误以为一，有的甚至误将毒药当做寿药。例如，它把葳蕤、女萎并入一条，这就是个差错。葳蕤是一种矮小的多年生草本植物，开白色的钟形小花，叶子像竹子，所以又名玉竹，是一种常用的滋补强壮药。女萎也称万年藤，茎长数丈，是止痢消食药，这两者是不可以混为一谈的。还有，生姜、山药是两种蔬菜，《证类本草》却把它们列入草部；槟榔、龙眼是两种果子，《证类本草》又把它们列入木本等等。
又如有的本草认为“黄精即钩吻”，“旋花即山姜”。黄精是一种补药，无毒，钩吻却有剧毒；旋花与山姜也是两种不同的植物，分属旋花科和姜科。把这些东西相互混淆就属于错加注释了。
更比如“水银”，据以前本草书记载，言其“无其毒”“其久服神仙”“为长生不老之药”等。确有其事吗？李时珍通过调查，认识到水银是由丹砂加热后分解出来的(就是所谓的“汞出于丹砂”)；水银和硫磺一起加热，可以变成银朱(硫化汞)；水银加盐等物，又可以变成另一种物质，名叫轻粉(氯化汞)。由此，在李时珍的记述下，水银终于回到了它本来的位置，他说水银是一种“温燥有毒”的物质，“若服之过剂，则毒被蒸窜入经络筋骨，变为筋挛骨痛，发为痈肿疳漏，或手足破裂，虫癣顽痹，经年累月，遂成疾癌，其害无穷。”李时珍又根据六朝以来久服水银而造成终身残废的历史事实，驳斥了久服水银可以长生不老的无稽之谈，并愤言道：“方士固不足道，本草岂可妄言哉。”
药的功效搞错了，就算医生处方开得再好也还是不能治病，甚至会引起医疗事故。
一天，一个渔夫满面愁容且焦急不安地前来请李时珍去他家给妻子治病。李时珍匆忙赶到渔夫家，只见渔夫的妻子面色灰白，精神恍惚，昏沉沉地躺在床上。原来，她患病后曾请过一位医生诊治，不料服药后病势反而加重了。李时珍用银针刺进急救穴位，病人发出了低微的呻吟声，接着“哇”的一声，吐出许多污秽之物，并慢慢睁开了双眼。
李时珍随后将原药方摊开再三推敲，觉得处方开得尚好，配方也无不妥之处。但病人服此药后，为何病情反而加重了呢？李时珍疑惑不解，会不会是抓错了药呢？他仔细查看药渣，发现了一味“虎掌”(天南星的叶子)，药方上没有。而药方中的“漏篮子”，药渣中却没有找到。疑团终于解开了，原来是药铺抓错了药！虎掌有大毒，被错当成漏篮子抓给病人了。为此，李时珍和渔夫一同赶到药铺。药铺掌柜对渔夫的叫骂不理睬，对李时珍的责备也不表态，他面无表情地用鼻子一哼，转身进屋拿出一本书朝李时珍面前一扔，冷笑着说：“本人自幼熟读本草药书，从无抓错之说。现有药书为证，请你过目！”李时珍仔细一看，原来是一本《日华子本草》。他翻开来查阅，书上清清楚楚地写着目漏篮子又名虎掌，二者为同一药物。李时珍大感意外，无话可说，在那里发愣。这次药物中毒的事例，使李时珍萌生了修正旧医书上的错误，增补新内容，写出一部新的本草的想法。因为一旦见错不改，任其自然泛滥，他将成为医学史上的千古罪人。
回到家里，李时珍把这一想法告诉了他的父亲。没想到父亲却颇有同感，把自己行医几十年所经历的类似事件也都讲述给李时珍听，然后感慨地说：“这也难怪，离现在最近的本草距今也有四百多年了，怎么可能符合今天的需要呢！”然后又望着儿子，若有所思地说：“可是，自唐朝以来，历代修本草都是朝廷的事，咱们只是空有良好的愿望，无法实现啊。”
李时珍略一沉思，说道：“对于个人来说，这件事情的难度确实太大了，可是，我们也很难争取到朝廷的支持啊……”
见父亲没作声，李时珍便对父亲笑了笑，挥着拳头坚毅地说道：“如果得不到朝廷的支持，那就多用点时间和精力，也不能因为没有朝廷的支持就让老百姓继续受苦啊。我一定要修订出一部完备正确的《本草》！几年不行，就用上十几年，几十年！”
接着，他奋笔写下了：
身如逆流船，
心如铁石坚。
望夫全儿志，
至死不怕难！
李时珍的父亲深知这件事非同小可，更深知这一工程的浩大和繁杂。但见儿子明理、志大、心诚、意坚，便表示愿意支持让他试一试。就这样，高度的责任感促使年轻的李时珍立下了宏伟志向，为自己的一生确立了一个艰辛而伟大的奋斗目标。
明世宗嘉靖三十一年（1552年），李时珍35岁，他开始着手编写《本草纲目》了。
在编写《本草纲目》的过程中，最使李时珍头痛的就是由于药名混杂，往往弄不清药物的形状和生长情况。过去的本草书，虽然做了反复的解释，但是由于有些作者没有深入实际进行调查研究，而是在书本上抄来抄去地做“纸上猜度”，所以越解释越糊涂，而且前后矛盾，莫衷一是。
这些难题该怎样解决呢？在父亲的启示下，李时珍认识到“读万卷书”固然重要，但“行万里路”更不可少。于是，一个既“搜罗百氏”又“采访四方”，深入实际进行调查的方案就此形成了。
李时珍穿上草鞋，背起药筐，在徒弟庞宪、儿子建元的伴随下远涉深山旷野，遍访名医宿儒，搜求民间验方，观察和收集药物标本。他首先在家乡蕲州一带调查，后来又多次出外采访，除湖广外，还到过江西、江苏、安徽等地。
李时珍非常注重调查研究，看重第一手资料，每到一地都虚心向各类人物请教。这些人中有采药的，也有种田的、捕鱼的、砍柴的、打猎的，他们都热情地与李时珍攀谈，帮助他了解认识各种各样的药物。
比如芸苔，是治病常用的药。但究竟是什么样的呢？《神农本草经》没有明确描述，各家注释也不详细。李时珍问一个种菜的老人，在他的指点下，又察看了实物，才确定芸苔实际上就是油菜。于是，这种药物便在他的《本草纲目》中得到了确凿的注解。
蕲蛇，即蕲州产的白花蛇。这种药有医治风痹、惊搐、癣癞等功用，李时珍早就开始研究它了。最初他只从蛇贩子那里观察，内行人提醒他——那是从江南兴国州山里捕来的，不是真的蕲蛇。那么真正的蕲蛇又是什么样的呢？他请教一位捕蛇的人，捕蛇人告诉他，蕲蛇牙尖有剧毒，人被咬伤后要立即截肢，否则就要中毒死亡。它对治疗一些病有特效，因此非常贵重，州官便逼着群众冒着生命危险去捉，以便向皇帝进贡。可蕲州那么大，其实只有城北龙峰山上才有真正的蕲蛇。
李时珍追根究底，要亲眼观察蕲蛇，便请捕蛇人带他上了龙峰山。山上有个狻猊洞，洞周围怪石嶙峋，灌木丛生，李时珍置危险于不顾，到处寻找，在捕蛇人的帮助下，终于亲眼看见了蕲州白花蛇。捕蛇人先向白花蛇身上撒一把土，说来也奇，蛇就像面粉遇到水一样缩成一团不动了。捕蛇人立即上前用木叉往白花蛇的颈部叉去，另一只手抓住蛇体的后部。这时的白花蛇再也施不出威力来了，被用绳子拴着倒挂在了树上。
李时珍上前仔细观察白花蛇的形态，只见蛇头大似三角形，嘴里长着四只长牙，背上有二十四块斜方格，腹部还有斑纹，与普通的蛇确实不一样。