炼金术涵盖多种历史传统，将对物质的实际操作与物理学、医学相结合，有时还从宗教或精神层面解释物质转化。中国、印度、伊斯兰世界和欧洲都曾有炼金术实践，其内容包括尝试将普通金属转变为贵金属、配制丹药，以及理解物质的构成。炼金术的活动与冶金学、制药和手工生产相互交叠。尽管其理论与现代化学不同，炼金术仍为化学的发展贡献了实验室技术和实验知识。(en.wikipedia.org)
目标与物质理论
炼金术并非一套统一的学说。不同实践者追求的目标各不相同，涉及物质、医疗、商业和精神等方面。在西方传统中，一个突出目标是金属嬗变，尤其是制造黄金。贤者之石是一种假想物质，人们相信它能够实现这种转化；有些记载还赋予它治病的能力。这些说法推动了探索，但并非已经证实的发现。(sciencehistory.org)
许多理论假定，各种金属具有共同的基本成分，因此可以通过改变成分比例或去除杂质来实现转化。在与贾比尔·伊本·哈扬有关的著作中，金属以“汞”和“硫”两种原理来解释。它们是理论上的构成要素，并不只是今天以这些名称指称的物质。黄金代表二者的理想组合，其他金属则体现了不够完美的比例或含有杂质的状态。(sciencehistory.org)
其他理论框架则借鉴了希腊关于元素及其性质的学说。亚里士多德将地上的四种元素与天上的第五种物质区分开来。中世纪炼金术士改造并运用了这些概念：鲁佩西萨的约翰将蒸馏酒精解释为地上的“第五精质”，认为其不易腐败的特性意味着它可能具有药用价值。这类解释将对物质的观察与更广泛的哲学阐释联系起来。(sciencehistory.org)
历史传统与传播
西方炼金术诞生于希腊罗马时期的埃及，是工艺知识与哲学思辨相互作用的产物。活跃于公元300年前后的帕诺波利斯的佐西莫斯，是最早留下较为充分文献记录的炼金术作者之一。他现存的著作讨论了器具、金属转化和理论问题，也保存了早期实践者的信息，其中包括犹太人玛丽；他将一些重要设备和加热技术归功于她。(sciencehistory.org)
阿拉伯语炼金术在继承这些遗产的基础上，发展出丰富的理论和实验室实践传统。署名贾比尔的著作群影响深远，但其作者身份，以及这些著作与历史上某个具体人物的关系，仍不确定。拉齐以相对系统的方式描述了原料、设备和操作。12世纪上半叶，阿拉伯语炼金术论著开始陆续被译成拉丁语，推动了炼金术在中世纪西欧的确立。“贾比尔”（Jābir）和“盖伯”（Geber）这两个名字逐渐与彼此交叠的阿拉伯语和拉丁语著作群联系起来，使著作归属成为学界长期探讨的问题。(sciencehistory.org)
中国的炼丹传统与道家及延年益寿、长生不死的追求密切相关。外丹，即外在的炼丹术，涉及物质与丹药的配制；内丹，即内在的炼丹术，则将转化的语言用于身体修炼、呼吸和冥想。这两种途径并不总是彼此分离或相互排斥。相关论述将身体的变化与更广阔宇宙中的规律联系起来。印度的炼金术传统同样关注转化、长寿和医学，但不应将其仅仅视为欧洲炼金术的地区性变体。(princeton.edu)
实验室操作与象征语言
炼金术实践使用炉、坩埚、接收容器、过滤器和蒸馏器等设备。操作包括研磨、熔化、溶解、过滤和蒸馏。拉齐的描述区分了加工金属的设备与制备其他物质的器具，展现了中世纪炼金术所涵盖的多种实际工作。(sciencehistory.org)
文本中的保密做法增加了解读的难度。作者可能借助隐喻、图画、特殊符号或不完整的操作说明，隐藏物质或工序的信息。不过，炼金术图像仍与真实设备有关：大英图书馆收藏的一份16世纪晚期或17世纪早期的手稿，包含41幅带有象征意义的蒸馏器彩色图画，与寻找贤者之石有关。因此，不能一概将这些符号解读为直接的实验室操作说明，也不能一概视为纯粹的精神寓言。(sciencehistory.org)
炼金术与近代早期科学
在科学革命期间，炼金术仍是严肃研究的一部分，并未在现代科学兴起前夕便立即消失。帕拉塞尔苏斯将化学制备与医学、神学和魔法观念结合起来。他的研究方式表明，后来被视为不同领域的知识，如何能够共存于同一个实践者对自然的理解之中。艾萨克·牛顿和罗伯特·波义耳也曾研究炼金术问题。(sciencehistory.org)
为了评估金属嬗变的说法，研究者开展通信交流、收集目击证言与配方，并反复进行实验。波义耳及其同道寻求的是其他研究者能够检验并复现的证据。历史学家常用“早期化学与炼金术”（chymistry）一词，指称近代早期那些跨越后来炼金术与化学界限的研究，以避免人为地将二者的目标和实践截然分开。(sciencehistory.org)
现代物理学中的嬗变
现代科学将化学变化与核嬗变区分开来。元素的种类取决于其原子核中的质子数；普通的化学反应不会改变这个数目，从而将铅转变为金。核过程可以实现这种转化，但其机制是历史上的炼金术士无法掌握的。(alice-collaboration.web.cern.ch)
在2025年公布的测量结果中，欧洲核子研究中心（CERN）的ALICE合作组定量测定了大型强子对撞机中通过电磁相互作用由铅产生金原子核的情况。移除三个质子，就使铅原子核变成了金原子核。产量极其微小，而且产物很快便撞上加速器部件并碎裂。这是核物理学的成果，并不是对炼金术物质、配方或理论的证实。(alice-collaboration.web.cern.ch)