7世纪中叶，在唐朝统治者取得了天下以后，经济得到迅速的恢复和发展，学术开始逐渐繁荣。在这以前西北少数民族的内迁，以及初唐交通和贸易的发达，西域、印度和南方地区的药材不断输入内地，丰富了人们药用动植物的知识。当时流传的《本草经集注》是陶弘景在南方靠个人力量编成的，因此具有一定的局限性，有许多北方药物他不能得见。再加上经过100多年的流传，传抄谬误不少，远远不能满足社会的需要。本草学急需加以总结提高。在全国统一后，编撰一部新的指导性本草学著作以满足社会需求的条件已经成熟。
公元659年，由唐政府组织力量编修的《新修本草》完成。我国一些学者认为这是世界上最早由国家颁布的药典，它反映了当时的本草学水平。
这部著作的撰写相当严谨。在开始编写时，先由政府下诏，征询各地的药物标本。对引用的先前文献也进行了细致的考察辨证。全书共54卷，分为正文、药图、图经三部分，载药850种。
《新修本草》继承了《本草经集注》的分类方法，将所载的850种药物分为玉石、草、木、兽禽、虫鱼、果、菜、米谷、有名未用等九部类。然后再将每部类分为上、中、下三品。其中草部有药256种，木部100种，兽禽部56种，虫鱼部72种，果部25种，菜部37种，米谷部28种，有名未用193种。新增的100余种药中有95种是生物药，分别是草40种、木31种、兽禽9种、虫鱼6种、果2种、菜7种，如薄荷、鹤虱、蒲公英、豨莶、独行根（马兜铃根）、刘寄奴、鳢肠、蓖麻子等都是本书新增的。本书还记载了20多种外来药，其中有安息香、阿魏、龙脑香、胡椒、诃黎勒、底野迦（鸦片制剂）等。
以往本草著作往往只注重药物功能、产地及名称的辨别，略于药物形态的描述，并且没有附图。作为我国第一部由国家组织编写的《新修本草》，是一部带有指导国人用药性质的著作，除了对每种药物的性味、产地、采收、功用有详细的说明外，还特别注意对动植物药材的形态描述，并附有《药图》和《图经》。这对于人们认识药用动植物非常有用，具有较高的生物学价值。
《新修本草》刚修成发行就对社会上的医生有很大影响。名医孙思邈即在自己的著作《千金翼方》中抄录《新修本草》的目录和正文。《新修本草》是唐代医学生的必修书之一。后来还被来华的日本学者带回日本；对日本本草学的发展有很大的促进作用。
在《新修本草》发行后的一段时间里，随着国内外贸易往来的增多，人们认识水平的提高，新药物的出现，本草学又有了新的发展。唐开元中（8世纪），浙江四明（今属浙江鄞县）人陈藏器见《新修本草》遗漏药物很多，于是深入民间调查考察，编成《本草拾遗》一书。它收录了几百种《新修本草》所没有的药物，其中许多是南方黎民习用的草药。陈藏器的工作在保存、积累、总结古代药用植物学知识方面有重大的贡献。
除上述综合型的本草之外，唐代还出现一些特色鲜明的本草著作。约成书于7世纪末或8世纪初的《食疗本草》，就是其中之一。从今人辑本来看，书中记述了160多种植物食物，基本集中了当时人们日常吃用的所有粮油蔬果四类栽培植物。若将本书所载的食物种类与《齐民要术》、《新修本草》及后于《食疗本草》的农书《四时纂要》作比较观察，可以看出，在唐代一些原属粮食的作物已向蔬菜转化。《齐民要术》中记载的一些南方蔬菜已成了中原人的食物，如蕹菜、鹿角菜、罗勒、羊蹄等。《食疗本草》中还记述了人们新近食用的蔬菜如牛蒡子、苋菜、香等。新引入的蔬菜有白苣、菠菜、莙荙、小茴香等。这些都反映了唐代在培育、引种驯化栽培植物方面的进展。
唐代海外交通发达，中土与波斯的商业交往频繁，通过波斯商人输入的芳香药物很多，给人们增长了不少新的药用动植物知识。据《海药本草》记载，这些药物包括瓶香、宜男草、藤黄、师子草、莎木面、反魂香、海红豆、落雁木、奴会木、无名木、海蚕、郎君子等16种不见于以前书籍记载的药物。
从《海药本草》中还可看出，人们在日常生活中已开始大量应用各种含挥发油的植物。这些植物有：青木香、兜纳香、阿魏、荜拨、肉豆蔻、零陵香、缩砂蜜、毕澄茄、红豆蔻、艾纳香、甘松香、茅香、迷迭香、瓶香、藕车香、丁香、乳头香、降真香、蜜香、龙脑、薰陆香、安息香、毗梨勒、胡椒、甲香等，反映出唐代人们对芳香植物的开发有了很大的成就。
两宋时期，随着经济的逐渐恢复，科学也日益发展。本草学在经历了唐朝的发展以后，在宋代又逐渐形成了一个新的发展高峰，产生了《日华子本草》、《开宝本草》、《嘉本草》、《图经本草》及后来的《证类本草》和《本草衍义》等重要本草著作。它们的出现，标志着我国传统生物学的重大进展。
北宋政权建立后的10余年，政府就先后诏令编修本草著作。公元973年和974年，先后组织人以《新修本草》的内容为依据，参照《本草拾遗》等著作，添加新药，编成《开宝新详定本草》和《开宝重定本草》二书，这二书新增描述的药物140种左右，其中植物药95种，动物药20种。与此同时，还出现了一部私人所撰的《日华子诸家本草》。这部书没有流传下来，但《证类本草》引用很多。公元1061年又出现一部新撰的官修本草《嘉补注神农本草》（简称《嘉本草》）。全书21卷，记载药物1082种，其中有100种左右药物是不见于前二部官修本草的。在这100种中有植物药47种，动物药17种。这些本草著作对药用生物学资料的保存具有重大作用。
宋代在编著《嘉本草》的同时，仿照《新修本草》编《图经》和《药图》的做法，编写了一部在生物学上具有重要价值的《图经本草》。它与唐代的做法不同，将图与说二者合并为一。编写这部书的目的，是作为当时人们分辨药物真伪的依据。编写时先由政府征集各地所产的药物标本和药图，并要求附上详细说明开花结实、收采时节及功用的文字；凡是进口的药物则询问市场的有关管理人员和商人，弄清来源并取样送往京城作为编书的依据。具体负责这部著作编撰的是著名学者苏颂。
苏颂（1020～1101），字子容，福建同安人。少年时代曾受过良好的教育。在天文学、机械制造及本草学方面都有杰出的成就，是历史上著名的科学家。
《图经本草》成书于1061年。原书20卷，目录1卷。原书已佚，见于《证类本草》引用的640余种药物中有植物药500种左右，动物药近100种。对药物的说明包括药物源流史、别名、形状、鉴别、生长规律、功用等。收罗广泛、内容详尽。这部书的显著特点是有大量的药物图，并结合图对药物进行解说，在生物形态学方面有很高的价值。
《图经本草》对生物的描述文字生动，考证详明，总的说比前人更富于启发，辨异性更高明、更准确，有很大的进步。在描述植物方面，书中举的类比植物一般都注意到形态相似，还时常用寸、尺、丈等衡量单位勾勒出植物的高低，给人以形象的概念。对植物叶的叶缘、叶脉、叶的节律性开合，茎的形态，各种花的花冠和花序的形状，果实的形状等，大多有较详细的描述。所用的果实术语如房、罂子、荚、斗在古代植物学发展史上也很有影响。
《图经本草》一书还注意记述各种药用植物由于产地不同或野生和家种的差异，有效成份也有很大的不同。反映了人们对植物与环境关系的某种认识。并表明当时药用植物的栽培已相当普遍，同时具有一定的水平。
在对药用动物的描述方面，《图经本草》中一些出色的记述反映了当时的水平。书中对动物的描述包括动物分布区域、生态习性、形态特征、行为特点和繁殖情况等，记述全面。
《图经本草》在传统生物学上起着重要的承前启后作用。作者在考察、描述药用动植物时，不仅借鉴了历代有名的本草著作，而且还参考了有关生物记述、注释的作品。如《诗》、《山海经》、《尔雅》及郭璞的《注》和《说文》、陆机的《毛诗草木鸟兽虫鱼疏》、《古今注》、《博物志》、《广雅》等。一些方物著作，包括《南洲异物志》、《南方草木状》、《岭表录异》以及一些植物专谱象《竹谱》、《茶经》、《荔枝谱》等也都为其所引据。毫无疑问，唐代《新修本草》的药图和图经是《图经本草》的先行性著作。但应该说苏颂的工作是在前人的基础上进行了大量的充实和发展。可以说是对前人有关药用生物学工作的初步总结。它对后来生物学和医药学的发展都有很深的影响。日本科学史家薮内清认为，苏颂是与沈括不相上下的科学家，他的著作远远超越了为《补注本草》加附图这种作法本身的意义，是具有全新意义的科学本草书。日本本草学史家冈西为人称道苏颂是著名的学者，说他根据天下各郡县所送来的许多标本和资料编写了充满渊博学识的著作，作为有关宋代的药物资料极其重要，特别是他的药图对后世的本草以很大的影响。
在11世纪末，四川人唐慎微将《嘉本草》和《图经本草》二书合成一书，并添加上以往本草的有关内容，撰成《经史证类备急本草》（简称《证类本草》）。这部著作唐慎微新增的药物不多，主要成就在于总结了北宋以前的药物学成就。它是集大成的著作，有很高的生物学价值，代表着《新修本草》后本草学的另一高峰。后来，李时珍的《本草纲目》一书也是以它为蓝本写成的。因此，《证类本草》在本草学史上有着继往开来的作用。
《证类本草》中的薄荷图《证类本草》出现后不久，又出现了一部在本草学上占有一定地位，而且生物学价值较高的著作——《本草衍义》。全书分为20卷，载药471种，其中动物药108种，植物药294种。刊于1119年。
《本草衍义》的作者寇宗奭是一位药材辨验的专家，同时也是阅历广泛的学者。他善于观察，勤于思考，特别推崇孔子所说“君子有所不知，盖缺如也。妄乱穿凿，恐误后学”的实事求是态度。正因为如此，使他的著作在生物观察、纠正前人的不实之辞方面显示了较高水平。
在动物方面，作者通过实地观察，证实前人所谓有三足虾蛛（蛤蟆）和鸬鹚繁殖时“口吐其雏”的说法都属无稽之谈。
在植物方面，作者能抓住植物的一些具体特征去辨别。如用茎和叶脉之间的不同，区分兰和泽兰。对寄生植物如菟丝子和桑寄生根的着生方式有出色的观察。对植物生长、发育、生殖、分布现象都加以关注和探索。他注意到百合的珠芽，指出这种“子”不生长在花中，对这种不花而“实”的现象表示困惑。他还仔细地比较了植物须根与块根的形态差别。他曾通过简单的解剖实验来加深对花的认识；观察到今天称之为无限花序的一些特征。作者还用花的差异来区别植物。《图经本草》在描述酸浆时，只谈到它的果实，而《本草衍义》则谈到种子。类似的例子还见于“榧实”等植物的记述中。在种子的传播和植物营养繁殖方面，寇宗奭也作过细致的观察。如书中“蒲公草”条说：“四时常有花，花罢作絮，絮中有子，落处即生。所以庭院亦有者，盖因风而来也。”在“白杨”、“景天”等条下，他记述了这些植物的营养体极易生根，指出这是它们容易繁殖发展的原因。此外，《本草衍义》还记述了不少生物节律现象、性别知识等，这些在古代植物学发展史中都有深远的影响。
进入南宋以后，在生物学方面值得一提的本草学著作是《绍兴校定经史证类备急本草》，这部著作的插图据说准确可据。除此之外，1220年王介著的《履巉岩本草》也是一部类似植物图鉴的著作。它收草药206种，配有彩图。由于作者善书画，该书的图也比较生动精当。
从上面简单的论述可以看出，唐、宋两代的药用生物学成就是很高的，对我国古代博物学的发展有极深远的影响。这些成就的取得，与当时文化、科学技术的发达，统治阶级的提倡，社会风气的影响，官修著作和私人作品的互相推动都有密切关系。