陶弘景是我国本草学发展史上早期贡献最大的人物之一。在他生活的年代，本草著作有10余家之多，但无统一标准，特别是古本草书由于实效年代久远，内容散乱，草石不分，虫兽无辨，临床运用颇为不便。为此，陶弘景便将当时所有的本草著作分别整理成《神农本草经》及《名医别录》，并进而把两者合而为一，加上个人的心得体会，著成《本草经集注》，共收药物730种，并首创沿用至今的药物分类方法，以玉石、草木、虫、兽、果、菜、米食分类，成为我国本草学发展史上的一块里程碑。
陶弘景著有《辅行诀脏腑用药法要》，此书非常重视五行学说，五脏用药都是以五行格局为基础的。他所著《养性延命录》中用大量篇幅讲述了养生之道，提出了养生“六字诀”：“纳气一者，谓吸也；吐气六者，谓吹、呼、唏、呵、嘘、呬，皆出气也。”这对后世呼吸修炼方法产生了深远影响。书中还详细记载了五禽戏的操作步骤，并提出五禽戏的锻炼精髓是“任力为之，以汗出为度”。
他曾长期从事炼丹实验，在炼丹的过程中也掌握了许多化学知识。陶弘景对化学的贡献之一是记载了硝酸钾的火焰分析法：“先时有人得一种物，其色理与朴硝大同小异，朏朏如握雪不冰。强烧之，紫青烟起，仍成灰，不停沸，如朴硝，云是真消石也。”所谓“紫青烟起”是钾盐所特有的性质。陶弘景这一记载，是世界化学史上钾盐鉴定的最早记录。
此外，陶弘景在其他学科如天文历算、养生学方面，也都有所研究，据称还制有“浑无仪”，可惜已无可考。
陶弘景还是上清派的重要承传人。从他在茅山正式为上清道士后，对上清经法的弘扬作了不少工作，加上他本人的名气很大，所以从他开始，茅山实际上成为了上清派的中心内功，人们把这之后的上清派成为茅山宗。自茅山宗由陶弘景开创以后，历经隋、唐，直至两宋，人才辈出，在道教诸派别中一直占据着重要地位。