张元素在《内经》脏腑理论的启示下，结合自己数十年的临床经验，总结了以脏腑寒热虚实以言病机的学说，将脏腑的生理、病理、辨证和治疗各成系统，较前又有提高，使脏腑辨证说由此而渐被众多医家所重视，脏腑病机理论也被不少医家所研究。至清代，则脏腑辨证理论趋于完善，现已成为中医辨证理论体系中的重要内容。可见，张元素的脏腑辨证说对中医学的发展作出了重要的贡献。除心包络之外，对于每一脏腑，张元素均从生理、病理、演变、预后以及治疗方药等方面进行阐述，各成体系，较为系统。此外，张氏还对药物学研究颇有发挥，尤其在药物学的理论认识和临床脏腑用药方面，更为突出。张氏根据《内经》的理论，强调药物的四气五味之厚薄，是影响药物作用的重要方面。正由于药物有四气五味厚薄的不同，因此药物作用才会出现升降浮沉的区别。因此，对于每一药物功用的解释，他强调首先应明确其气味厚薄，然后再进一步阐发其功效，使中药学的理论与其临床效用紧密结合起来，推动了中药学理论的发展。
此外，药物归经理论也非常被张氏所重视。他认为，不同的药物对于不同脏腑的效用所以不同，是因为其各归于某一经的缘故。因此，了解药物的归经，就可以掌握其药效特点。如同一泻火药，黄连则泻心火，黄芩泻肺火，白芍则泻肝火，知母则泻肾火，木通则泻小肠火，黄芩又泻大肠火，石膏则泻胃火。柴胡泻三焦火，必佐以黄芩，用柴胡泻肝火，必佐之以黄连，泻胆火亦同。其所以都是泻火药而药效不同，就是由于它们的归经各不相同。如果归经不同，无的放矢，很难取得预期的效果。归经理论的发明，是对中药学理论的重大发展，它说明了为什么不同的药物在临床上取得不同疗效的道理，既是临床经验的很好总结，又为辨证施治、遣药处方提供了中药效用的理论依据，推动了中药学的发展。而且，张氏在归经学说理论的启示下，进而又提出来引经报使之说，如羌活为手足太阳引经药，升麻为手足阳明引经药，柴胡为少阳、厥阴引经药，独活为足少阴引经药等。认为以上这些药物配伍于方剂之中，可以引诸药归于某经某脏腑，以加强方剂的效用。张氏提出的引经报使理论，现已被广泛应用于方剂学，对临床有着积极的意义。
