张仲景除了“勤求古训”，还“博采众方”，广泛搜集古今治病的有效方药，甚至民间验方也尽力搜集。他对前人喜用的针刺、灸烙、温熨、药摩、坐药、洗浴、润导、浸足、灌耳、吹耳、舌下含药、人工呼吸等多种具体治法都一一加以研究，广积资料。
张仲景与华佗虽然处于同时代，但是很少有资料可以证明他们进行过医学交流。
张仲景对于《素问·热病》的理论与治疗方法都进行了大胆的创新。他在前人“表里分证”的基础之上，提出了阳证有一个“半在表、半在里”的新观念，使证候辨别更细致。他大胆地把病人衰竭之后的“虚寒证”也收录进来，称为“三阴证”。“三阴证”多数病情危重，有许多属于现在的中毒性休克前期和休克期表现，历代医家称其为“三阴死证”。张仲景对于接近死亡的“三阴死证”，提出了许多有效的方法，挽救了无数生命垂危的患者。
张仲景最为著名的观点就是打破了《素问·热论》按疾病日程使用药物的观点，提出来不能机械套用“三日前后分汗下”的做法，而必须以临床证候表现为依据，只要有需要用发汗方法的证候存在，无论患病多少天也应该使用“汗法”。对于泻下的方法也是要根据患者的证候表现而定，而不是根据患病的天数。他的“观其脉证，随证治之”成为历代医家遵守的格言。
张仲景所选用的方子，大多来源于汉代之前的《汤液经法》。《汤液经法》是西汉之前就已经流传的著名方剂著作，据说是商朝宰相伊尹所著。
当代著名中医学家邓铁涛教授说，张仲景就是用“医经家”的理论，研究“经方家”的经验，所以取得了前无古人的成就。
在张仲景重新编排的六经病证里，一百多个方剂就像流水作业的不同岗位；各就各位，在不同的证候到来时，发挥各自不同的作用。无论证候来得晚，还是来得早，只要证候到了，就使用针对证候的药方，就可以取得很好的疗效。这个等待证候、发现证候、辨别证候、治疗证候的过程，中医称为“辨证论治”。
由于“辨证论治”是在以“六经”为题目的框架里进行的，所以叫“六经辨证”。
由于外感热病的病因多数因冬季感寒而发，所以张仲景不再把发热为主的传染病称为热病，而是叫做“伤寒”，也就是“伤于寒而引起的疾病”的意思。
张仲景热爱医学，重视医学实践，时时“平脉辨证”，认真总结自己的临床经验。相传张仲景五十岁左右曾在长沙做太守。当时，他还时刻不忘自己的临床实践，时刻不忘救治百姓的疾苦。但在封建时代，做官的不能入民宅，又不能随便接近普通老百姓。这怎么办呢？他想出一个办法，择定每月初一和十五两天大开衙门，不问政事，让有病的百姓进来。这样他可以堂堂正正地坐在大堂之上仔细地给百姓治病。时间久了，便形成了惯例。每逢初一和十五，他的衙门前就会聚集许多来自四面八方的病人等候看病。为了纪念张仲景，后人就把坐在药铺里给病人看病通称“坐堂”，医生就叫“坐堂医生”。
张仲景虽然当官，但并不热衷于官位。当官不久，他“见朝政日非”，便叹息地对人说：“君疾可愈，国病难医。”遂挂冠遁去隐于少室山，潜心总结医学经验，撰写医学著作。
经过几十年的时间，张仲景收集了大量的临床资料，包括他个人在临床实践中的经验，终于写出了《伤寒杂病论》十六卷（又名《伤寒卒病论》）。这部著作在公元205年左右“大行于世”。到了晋代，名医王叔和对此书加以整理。到了宋代，该书被分为《伤寒论》和《金匮要略》两书。《金匮要略》是该书的杂病部分。
《伤寒杂病论》是我国最早的理论联系实际的临床诊疗专著。书中精选了三百多个方剂，这些方剂的药物配伍比较精炼，主治明确，如麻黄汤、桂枝汤、柴胡汤、白虎汤、青龙汤、麻杏石甘汤等。这些著名方剂经过千百年临床实践的检验证实其有较高的疗效，并为中医方剂学提供了发展的依据。后来不少药方都是从它发展变化而来的。据说名医华佗读了这本书，赞叹说：“此真活人书也”。
清代名医喻嘉言高度赞扬张仲景的《伤寒论》说：“为众方之宗、群方之祖”。“如日月之光华，旦而复旦，万古常明”（《中国医籍考》）。
历代有关注释、阐发张仲景《伤寒杂病论》的著作很多。特别是注释、阐发《伤寒论》的著作竟达三四百种之多。
张仲景《伤寒杂病论》的影响远远超出了国界，对亚洲各国，如日本、朝鲜、越南、蒙古等国的影响也很大。特别是日本，历史上曾有专宗张仲景的古方派，直至今天，日本中医界还喜欢用张仲景方。
日本一些著名中药制药公司如小太郎、内田、盛剂堂等出品的中成药（浸出剂）中，伤寒方占到了60%以上（其中，有些很明显是伤寒方的演化方）。可见，《伤寒杂病论》在日本及整个世界影响深远。（