孫思邈在長期行醫過程中，不僅以病人的疾苦當作自己的疾苦，不圖名利，不分貴踐，都悉心加以醫治，具有祟高的職業道筏，深受人民的愛戴而且他還虛心學習前人和民間醫學研究成果，不斷加以總結提高，從而積累了豐富的醫療經驗。他不但精於內科，而且擅長外科、婦產科、兒科、五宮科以及衛生保健、食療等，同時還具有高明的針灸技術和淵博的藥物知識。他決心把自己豐富的實踐經驗總結出來，寫成專著，公諸於世，讓人們更有效地和疾病作鬥爭。
他邊行醫邊著述，在撰寫過程中，他感到過去一些醫書過於浩博龐雜，分類也不妥當，於是就博采眾長，刪籠就簡，；又吸收了大量民間驗方，終於在庸高宗未飯三年撰寫出《幹金要方》一書。這時，他已經是七十多歲的白發者人丁。
《幹金要方》共分三十卷，二百三十二門，載有醫方五千三百多個，內容極其豐富，它包括丁髒腑、針灸、切脈、食抬、婦人、嬰插、腳氣、中風、傷寒、癰疽、消渴、水腫、七竅、養性、備急等各個方麵。是繼東漢張仲景《傷寒論之後，對我國傳統醫藥學的又一次重大總結。《傷寒論)的體例是一病一方。而《幹金要方》中則發展為一病多方，或幾個“經方”合成一個“複方”，或一個“經方”分成若於個單方，使醫生在選擇藥物時，更靈活變通；有重大的回旋餘地，便於辯證施治。
我國古代比較重視婦、兒科疾病。戰國時期的扇鵑、三國時期的華倫，對婦、兒科疾病的治療都有獨到之處，張仲景在《傷寒淪》中，也記述了不少治療婦女病的藥方。但在隋唐以前，關’於婦女、嬰兒方麵的知識尚少，記載也簡單、散亂，缺乏獨立係統。孫思邈對婦女、兒童疾病給予極大重視，他在《幹金耍方》中，把婦女、兒童疾病單獨列出，獨立設科，這在我國還是第一人，為後來婦幼醫學奠定了基礎。他在該書中將“婦人方”放在首位，列為三卷；其次是“少小嬰廂方“，占了一卷。對婦女各種特殊的疾病和孕期衛生、臨床處理、產後禁忌等論述，很多符合科學道理‘他認為婦女懷孕後，住所應清潔安靜，注意調養性情，節製嗜欲，避免驚嚇。臨產要脫去舊衣，鎮靜不亂，避免憂鬱懼怕，否則容易引起精神緊張，造成難產產後要用心調養。這些見解在今天看來仍然是科學的。他在。婦人方”中，記載了數百個藥方，二十多條針灸法，使婦產科有了獨立的內容。他在“少小嬰孺方”中，把兒科疾病分為序例、韌生、驚癇、客件、傷寒、咳嗽、雜病等九門，也載有三百多個用方。對嬰兒的出生、喂養方法、小兒護理、發育程序等記載，都具有科學道理。
在《幹金要方》中，孫思邈還記述了消渴病(糖尿病)的症狀、治療和禁忌。他認為消渴病人的尿是甜的，除采用藥物療法外，應特別注意飲食療法。消渴病人容易生癰疽，傷口不易愈合，容易化膿感染，因此對消渴病人禁用針灸，避免誤傷，以防不側。這些記載十分符合現代科學原理。
孫思邈還十分重視疾病的預防和衛生保健事業，他認為每個人都應該居安思危，平時應貯備一些常用藥品，以各急需。平時要養成良好的衛生習慣，不隨地吐痰，經常更換衣服，飯後漱口；冬天不蒙頭睡覺，夏天睡覺不露小腹；飲食要有節製，不暴台暴飲，不吃死病畜肉和生菜、生米、腐敗食物。飯後要散步，每日要調氣，按摩、導引，參加體育活動和適當的勞動，但不要過度疲勞。他自己就是這樣做的。這些預防疾病的方法和僅健常識，在今天仍有積極意義。
顯慶四年，唐高宗又一次召見孫思邈。這時他已經是近八十歲的老人了，別看他須發盡白，但精神飽滿，步伐穩健，身體十分健康，根本不像近八十歲的老人。交談之間，見孫思理學識淵博，深通醫理，品德高尚，是一位不可多得的人才，唐高宗就讓他做諫議大夫，對朝政得失提出批評建議，孫思理視名利為過暇煙雲，遂以年邁為由，再次婉言謝絕了唐高宗給予的高官厚祿。
唐高宗見他再三推辭，就挽留他暫住長安，給他一個安靜的住處，讓他繼續著書立說，為京師百姓治病。這次留居長安，一住就是十餘年。到了上元元年，孫思邈已經是九十三歲高齡的老人了，但他仍然“視聽不衰，神采甚茂則。他很想念家鄉親人和朗夕相處的百姓，遂向唐高宗提出“辭疾請歸”的要求。唐高宗為了挽留他，特賜給他良馬一匹，又把去世的鄙陽公主的宅策讓他居住。孫思邈見唐高宗對他如此關懷備至，執意挽留，使不忍心離去，就又在長安居住了下來。