在針灸學方麵，華佗也很有研究。在針刺時，他告訴病人，當感到針刺到病痛之處時，請病人說“紮到了”，他就立即將針抽出，今天“新針療法”其實是和華佗的針刺治病術一脈相承的。華佗還首先提出在脊椎骨兩側的穴位上紮針治病，直到現在人們還把這些穴位稱為“華佗夾脊穴”。華佗還知道，這些穴位治病效果雖然顯著，但紮得不好，容易傷著肺，甚至造成生命危險。有一次，有個叫徐毅的人請華佗看病，說昨天請一位醫生看病紮針，結果紮針後，病情非但不見好轉，反而不停地咳嗽起來。華佗給徐毅做了詳細的檢查後，悄悄告訴他的家人說，那個醫生的針可能紮到了徐毅的內髒，沒辦法救治了。徐毅果然很快就死了。
現在看來，那個醫生可能紮傷了徐毅的胸膜，空氣進入胸腔，壓迫心和肺，造成“人工氣胸”。這靠當時的醫療技術是很難救治的。
華佗在臨床治療方麵，精通醫道，熟知藥性。他的藥方選藥多種，而且全憑眼睛和手，不用秤稱藥，煮熟後便給病人飲用，常常是藥到病除，華佗也很注意收集並應用民間單秘驗方，善於采用辨證施治。例如同病異治，或是異病同治。同是產科病，同是死胎不下，華佗有時用針灸法，有時用湯藥，有時按摩，也有時采用剖腹手術的辦法，結果都能治病救人。
華佗在診脈方麵也很有建樹。一次，他為督郵頓子獻診脈時說，雖然你的病看似痊愈了，但身體仍很虛弱，一定要忌房事，否則會暴亡，而且死亡時會吐舌數寸。督郵不信華佗所說，結果果真如華佗所言。
廣陵（今江蘇省淮陰縣一帶）地方有個名叫陳登的官，經常肚子痛。華佗診脈後，認為他的肚子裏有蟲子，而且是因為陳登吃了沒有煮熟的魚肉葷腥造成的。華佗為他開了打蟲藥，從腸道裏打出不少寄生蟲，後來，陳登的肚子也就不痛了。現代醫學證實，如果吃了帶有寄生蟲幼蟲的生魚生肉，會引起寄生蟲病。例如吃了帶豬肉絛蟲的未煮熟的豬肉，那麼腸子裏就很可能長絛蟲；吃了帶肝吸蟲的生魚或半生的魚肉，那麼肝髒裏有可能長肝吸蟲。這些長在魚、肉裏的幼蟲，隻能通過細致的觀察才能發現。長在牛肉，豬肉裏的絛蟲幼蟲，是一粒粒黃白色的囊包，和小米差不多大小。華佗在當時的技術條件下，能發現並認識這些寄生蟲的特點，真是個了不起的成就。
還有一次，一個姓李的將軍請華佗給他的夫人看病。李將軍說，他的妻子摔了一跤，肚子痛的要命。華佗為李將軍夫人認真診脈之後說，是因為肚子裏的胎兒受了傷。將軍夫人剛剛生完孩子，大家都不相信華佗的話。李將軍笑著說：“胎兒已經生下來了，怎麼可能還會有個胎兒呢？”過了兩天，李將軍的妻子肚子痛得更厲害了，沒辦法隻好再來找華佗。華佗仍堅持說將軍夫人肚子裏有個胎兒，而且已經死了，必須立即取出來。李將軍和夫人這次相信了華佗的話，準備立即動手術。華佗請一位婦人給李將軍的妻子按摩肚子，自己做手術，果然取出了一個死胎。李將軍對華佗又佩服，又感謝。原來李夫人懷的是雙胞胎，一個生了下來，另一個死在肚子裏了，所以肚子才會那麼疼。
華佗長期在民間行醫給藥，因為醫術精湛，醫道高尚，聲譽極高。後人形容一個醫生醫術高明，常常說他是“華佗再世”。
華佗不僅精通麻醉術和醫術，還對預防醫學和醫療體育也有貢獻。有一次，他在書房裏讀書，看見有個孩子抓著門閂來回蕩著玩，由此他想起古書上說的“流水不腐，戶樞不蠹”（水長流不止，不會腐敗變壞，門的樞紐如果老在轉動，就不會被蟲蛀掉）。他認為大多數疾病是因為氣血不通而發生的，如果人體也能經常活動，像流水和戶樞一樣，氣血通暢，不瘀不塞，也就能保持身體健康，不容易得病。
華佗懂得鍛煉身體是積極預防疾病的有效方法。他參考古時的“導引術”——一種鍛煉身體延年祛病的方法，編製了一套練身的拳法——“五禽戲”，即仿照虎、鹿之跳躍，猿之敏捷，熊之敦厚，鳥之靈巧。隻要打一套五禽戲，全身的關節、筋骨、肌肉就基本上都活動過了。華佗每天早早起床，在庭院裏活動，伸伸胳膊，抬抬腿，彎彎腰，扭扭脖子；看書診病坐得久了，就站起來活動活動。
華佗有兩個徒弟，一個叫吳普，擅長藥物學，寫了一部專講藥物的書，叫《吳普本草》；另一個叫樊阿，精於針灸。兩人都按照華佗的“五禽戲”天天鍛煉，吳普活到九十多歲，樊阿也是長壽之人，兩人年老時仍耳聰目明，牙齒堅固。
曹操在東漢末年當了丞相，權勢很大。他得了“偏頭痛”的病，半邊頭痛起來，難受異常，沒有人治得了。曹操聽說華佗醫術高明，就召他到河南許昌，為他治偏頭痛。華佗經過細心的診斷和認真的分析，選定穴位紮了幾針，就把曹操的偏頭痛治好了。
曹操很想把華佗留下來，以便華佗能隨時為他治病。可華佗不願意在官府裏為他一個人服務，就借口妻子病了，請求回家為妻子治病。曹操答應讓他暫時回去，等妻子病好後立刻回來。
華佗一回到家鄉就忙於給百姓看病。曹操派人催了幾次，他總推托說妻子的病還沒有好。曹操起了疑心，派人去探聽虛實。後來華佗被曹操抓回，卻怎麼也不肯給曹操治病。這回惹怒了曹操，他把華佗投入監牢，並用死來威脅他。華佗還是不屈服。最後，曹操把他殺了。直到曹操的兒子倉舒病危時，曹操才懊悔地說：“我後悔殺了華佗，使得我兒子也無法救治。”