历代医家用分类法对《黄帝内经》进行研究。其中分类最繁的是杨上善，分做18 类；最简的是沈又彭，分做4 卷。各家的认识较为一致的是脏象（包括经络）、病机、诊法和治则四大学说。这四大学说是《黄帝内经》理论体系的主要内容。现分述如下：
一、脏象学说
脏象学说是研究人体脏腑组织和经络系统的生理功能、相互之间的联系以及在外的表象乃至与外环境的联系等等之学说。
脏象学说是以五脏六腑十二经脉为物质基础的。《灵枢·经水》说：“若夫八尺之士，皮肉在此，外可度量切循而得之。其死，可解剖而视之，其脏之坚脆，腑之大小，谷之多少，脉之长短，血之清浊，气之多少，十二经之多血少气，与其少血多气，与其皆血多气，与其皆少血气，皆有大数。”当然有关解剖学之内容还远不止此，但更重要的还是通过大量的医疗实践不断认识、反复论证而使此学说逐渐丰富起来的，最终达到了指导临床的高度。
《黄帝内经》充分认识到“有诸内必形诸外”的辩证法则，使脏象学说系统而完善。正如《灵枢·本脏》说：“视其外应以知其内脏，则知所病也。”
脏象学说主要包括脏腑、经络和精气神三部分。脏腑又由五脏、六腑和奇恒之腑组成。五脏，即肝、心、脾、肺、肾。《素问·五脏别论》指出：“所谓五脏者，藏精气而不泻也，故满而不能实。”《灵枢·本脏》说：“五脏者，所以藏精、神、血、气、魂、魄者也。”六腑，即胆、胃、大肠、小肠、膀胱和三焦。《素问·五脏别论》说：“六腑者，传化物而不藏，故实而不能满也。”奇恒之腑也属于腑，但又异于常。系指脑、髓、骨、脉、胆和女子胞。这里边胆即是大腑之一，又属于奇恒之腑。《素问·五脏别论》说：“脑、髓、骨、脉、胆、女子胞，此六者地气之所生也，皆藏于阴而象于地，故藏而不泻，名曰奇恒之腑。”脏腑虽因形态功能之不同而有所分，但它们之间却不是孤立的，而是相互合作、相互为用的。如《素问·五脏生成篇》说：“心之合脉也，其荣色也，其主肾也；肺之合皮也，其荣毛也，其主心也；肝之合筋也，其荣爪也，其主肺也；脾之合肉也，其荣唇也，其主肝也；肾之合骨也，其荣发也，其主脾也。”又如《灵枢·本输》说：“肺合大肠，大肠者，传导之腑。心合小肠，小肠者，受盛之腑。肝合胆，胆者，中精之腑。脾合胃，胃者，五谷之腑。肾合膀胱，膀胱者，津液之腑。三焦者，中渎之腑也，水道出焉，属膀胱，是孤之腑也。是六腑之所与合者。”
经络系统可以分经脉、络脉和腧穴三部分。《灵枢·本脏》说：“经脉者，所以行血气而营阴阳，濡筋骨，利关节者也。”经脉有正经十二：手太阴肺经、手阳明大肠经、足阳明胃经、足太阴脾经、手少阴心经、手太阳小肠经、足太阳膀胱经、足少阴肾经、手厥阴心包经、手少阳三焦经、足少阳胆经、足厥阴肝经。十二经脉首尾相联如环无端，经气流行其中周而复始。另有别于正经的奇经八脉：督脉、任脉、冲脉、带脉、阴跷脉、阳跷脉、阴维脉、阳维脉。（需要说明的是“奇经八脉”一名始于《难经·二十七难》）
经脉之间相交通联络的称络脉。其小者为孙络不计其数；其大者有十五，称十五络脉。《灵枢·经脉》言之甚详，这里仅摘其要：手太阴之别，名曰列缺；手少阴之别，名曰通里；手心主之别，名曰内关；手太阳之别，名曰支正；手阳明之别，名曰偏历；手少阳之别，名曰外关；足太阳之别，名曰飞阳；足少阳之别，名曰光明；足阳明之别，名曰丰隆；足太阴之别，名曰公孙；足少阴之别，名曰大钟；足厥阴之别，名曰蠡沟；任脉之别，名曰尾翳；督脉之别，名曰长强；脾之大络，名曰大包。
腧穴为经气游行出入之所，有如运输，是以名之。《黄帝内经》言腧穴者，首见《素问·气穴论》，再见于《素问·气府论》，两论皆言三百六十五穴。实际《气穴论》载穴三百四十二，《气府论》载穴三百八十六。
精气神为人身三宝。精，包括精、血、津、液；气，指宗气、荣气、卫气；神，指神、魂、魄、意、志。《灵枢·本脏》说：“人之血气精神者，所以奉身而周于性命者也。”精和气是构成人体的基本物质，气和神又是人体的复杂的功能，也可以认为气为精之御，精为神之宅，神为精气之用。
二、病机学说
研究疾病发生、发展、转归及变化等等之内在机理的学说称病机学说。
《黄帝内经》所说“审察病机，无失气宜”“谨守病机，各司其属”（皆出自《素问·至真要大论》）皆为此学说之内容。现从病因、发病和病变三方面加以叙述：
1.病因：引起人发病的原因很多，《黄帝内经》将其归纳为二类。《素问·调经论》说：“夫邪之生也，或生于阴，或生于阳。其生于阳者，得之风雨寒暑；其生于阴者，得之饮食居处，阴阳喜怒”。风雨寒暑实为“六淫”的概括；阴阳喜怒乃“七情”的概括；饮食居处即“饮食劳倦”。可以认为这就是后世三因说之滥觞。
2.发病：正邪双方力量的对比，决定着疾病的发生与发展。《灵枢·百病始生》说：“风雨寒热，不得虚邪，不能独伤人。卒然逢疾风暴雨而不病者，盖无虚。故邪不能独伤人，此必因虚邪之风，与其身形，两虚相得，乃克其形。”这就是“正气存内，邪不可干”之意。《素问·上古天真论》所说“精神内守，病安从来”，《素问·评热病论》所说“邪之所凑，其气必虚”等，都论证了这一点。
3.病变：疾病的变化是复杂的，《黄帝内经》概括病变也是多方面的，有从阴阳来概括的，如《素问·阴阳应象大论》：“阳受风气，阴受湿气”；“阳病者上行极而下，阴病者下行极而上”：“阴胜则阳病，阳胜则阴病。阳胜则热，阴胜则寒”：“阳受之则入六腑，阴受之则入五腑”。《素问·宣明五气篇》亦有“邪入于阳则狂，邪入于阴则痹；搏阳则为癫，搏阴则为瘖；阳入之阴则静，阴出之阳则怒”。
用表里中外归纳的，如《素问·玉机真脏论》：“其气来实而强，此谓太过，病在外；其气来不实而微，此谓不及，病在中。”又如《素问·至真要大论》有“从内之外”、“从外之内”、“从内之外而盛于外”、“从外之内而盛于内”及“中外不相及”等病变规律。
用寒热归纳的，如《灵枢·刺节真邪》：“阳盛者则为热，阴盛者则为寒”。又如《素问·调经论》：“阳虚则外寒，阴虚则内热，阳盛则外热，阴盛则内寒”。
从虚实而论者，如《素问·通评虚实论》：“邪气盛则实，精气夺则虚。”又如《素问·调经论》：“气之所并为血虚，血之所并为气虚。”实指邪气盛，虚指正气衰。概括说来，有正虚而邪实者，有邪实而正不虚者，有正虚而无实邪者，有正不虚而邪不实者。
以上为病机学说之梗概。
三、诊法学说
望闻问切四诊源于《黄帝内经》，如《素问·阴阳应象大论》说：“善诊者，察色按脉，先别阴阳，审清浊，而知部分；视喘息，听音声，而知所苦；观权衡规矩，而知病所主；按尺寸，观浮沉滑涩，而知病所生。以治无过，以诊则不失矣。”又如《灵枢·邪气脏腑病形》说：“见其色，知其病，命曰明；按其脉，知其病，命曰神；问其病，知其处，命曰工。”《黄帝内经》论诊法者甚多，谨按望闻问切之序列举如下：1.望诊：包括观神色、察形态、辨舌苔。
观神色者如《灵枢·五色》：“五色各见其部，察其浮沉，以知浅深；察其泽天，以观成败；察其散抟，以知远近；视色上下，以知病处；积神于心，以知往今。”又如《灵枢·五阅五使》：“肺病者喘息鼻胀；肝病者，眦青；脾病者，唇黄；心病者，舌卷短，颧赤；肾病者，颧与颜黑。”又如《灵枢·五色》说：“赤色出两颧，大如母指者，病虽小愈，必卒死”。这些在临床上都是很有意义的。
察形态者，如《素问·经脉别论》：“诊病之道，观人勇怯、骨肉、皮肤，能知其情，以为诊法也。”这是察看人的骨肉皮肤而推断病情的例证。又如《素问·刺志论》说：“气实形实，气虚形虚，此其常也，反此者病。”
在临床上虚实是错综复杂的，只有知其常，才能达其变。
辨舌苔者，如《素问·热论》：伤寒五日，“口燥舌干而渴。”《素问·刺热论》：肺热病者，“舌上黄”。又如《灵枢》：“舌本烂、热不已者死。”其他如“舌本出血”、“舌本干”、“舌本强”、“舌卷”、“舌萎”等等不能一一列举。
2.闻诊：包括闻声和嗅气味。
闻声音者如《素问·阴阳应象大论》：“听音声而知所苦”，“脾在变动为哕”；又如《素问·刺热论》：“肝热病者，热争则狂言及惊。”再如《素问·调经论》：“神有余，则笑不休，神不足，则悲”。这些都是听患者的声音而诊断病情的。
其次是嗅气味，如《素问·金匮真言论》所说肝病其臭臊，心病其臭焦，脾病其臭香，肺病其臭腥，肾病其臭腐。
3.问诊：问讯患者的自觉症状以诊断病情是谓问诊。如《素问·三部九候论》说：“必审问其所始病，与今之所方病”，又如《素问·移精变气论》说：“闭户塞牖，系之病者，数问其情，以从其意”。又如《素问·疏五过论》：“凡欲诊病者，必问饮食居处，暴乐暴苦，始乐后苦”。
4.切诊：包括切脉与切肤。《黄帝内经》言切脉最详，实难备述，姑择其要：
（1）三部九候法：即分头手足三部，每部分天地人三候。详《素问·三部九候论》。
（2）人迎寸口脉法：即兼诊人迎和寸口两处之脉，互相比较。详见《灵枢·终始》、《四时气》、《禁服》、《五色》。
（3）调息法：即调医者之呼吸，诊病人之脉候。如《素问·平人气象论》：“常以不病调病人，医不病，故为病人平息以调之为法。人一呼脉一动，一吸脉一动，曰少气。人一呼脉三动，一吸脉三动，而躁、尺热，曰病温；尺不热、脉滑，曰病风；脉涩曰痹。人一呼脉四动以上，曰死；脉绝不至，曰死；乍疏乍数，曰死。”
（4）谓胃气脉：脉象之中有无胃气，至关重要，有胃气则生，无胃气则死。如《素问·平人气象论》说：“春胃微弦曰平；弦多胃少曰肝病；但弦无胃曰死”。“夏胃微钩曰平；钩多胃少曰心病；但钩无胃曰死”。“长夏胃微软弱曰平；弱多胃少曰脾病；但代无胃曰死”。“秋胃微毛曰平；毛多胃少曰肺病；但毛无胃曰死”。“冬胃微石曰平；石多胃少曰肾病；但石无胃曰死。”
（5）六纲脉：《黄帝内经》所载脉象很多，如浮、沉、迟、数、虚、实、滑、涩、长、短、弦、细、微、濡、软、弱、散、缓、牢、动、洪、伏、芤、革、促、结、代、大、小、急、坚、盛、躁、疾、搏、钩、毛、石、营、喘等等。但常以六脉为纲加以概括，如《灵枢·邪气脏腑病形》说：“调其脉之缓、急、大、小、滑、涩，而病变定矣。”
其次是切肤：肤泛指全身肌肤，按肌肤而协助诊断的内容很多，如“按而循之”、“按而弹之”等等。但论之最详细的是切尺肤。如《灵枢·论疾诊尺》说：“余欲无视色持脉，独诊其尺，以言其病，从外知内，为之奈何？”对曰：“审其尺之缓、急、大、小、滑、涩，肉之坚脆，而病形定矣。”因为脉象与尺肤有必然的联系，故诊病时亦可互相配合。故《灵枢·邪气脏腑病形》说：“脉急者，尺之皮肤亦急；脉缓者，尺之皮肤亦缓；脉小者，尺之皮肤亦减而少气；脉大者，尺之皮肤亦贲而起；脉滑者，尺之皮肤亦滑；脉涩者，尺之皮肤亦涩。凡此变者，有微有甚”。
四、治则学说
研究治疗法则的学说称治则学说。《黄帝内经》对治疗法则是颇有研究的，至少可以从以下几方面加以概括：1.防微杜渐：包括未病先防和已病防变。如《素问·上古天真论》说：“虚邪贼风，避之有时；恬淡虚无，真气从之；精神内守，病安从来”，“饮食有节，起居有常，不妄作劳，故能形与神俱，而尽终其天年，度百岁乃去”。他如“春夏养阳、秋冬养阴”等等皆言预防疾病。有病早治防其传变的如：《素问·阴阳应象大论》说：“故邪风之至，疾如风雨，故善治者治皮毛，其次治肌肤，其次治筋脉，其次治六腑，其次治五脏。治五脏者，半死半生也。”
2.因时、因地、因人制宜：因时制宜者，如《素问·六元正纪大论》：“司气以热，用热无犯；司气以寒，用寒无犯；司气以凉，用凉无犯；司气以温，用温无犯”。这是告诫医者用药勿犯四时寒热温凉之气。
因地制宜者，如“至高之地，冬气常在；至下之地，春气常在”（同上篇），在治疗时不可一概而论，必须加以区别。而《素问·异法方宜论》论述东南西北中“一病而治各不同”的因地制宜甚详，如东方之域，其治宜砭石；西方之域，治宜毒药；北方之域，治宜灸祔；南方之域，治宜微针；中央之域，治宜导引按偁。
因人制宜者，如《素问·五常政大论》：“能（读如耐）毒者，以厚药；不胜毒者，以薄药。”又如《素问·征四失论》：“不适贫富贵贱之居，坐之厚薄，形之寒温，不适饮食之宜，不别人之勇怯，不知比类，足以自乱，不足以自明，此治之三失也。”
3.标本先后：即因病之主次而先后施治。《素问·至真要大论》说：“夫标本之道，要而博，小而大，可以言一而知百病之害。言标与本，易而勿损，察本与标，气可令调”。有关标本先后施治的大法在《素问·标本病传论》中言之最详，兹不赘述。
4.治病求本：这是《黄帝内经》治则中最根本的一条。《素问·阴阳应象大论》说：“治病必求于本。”
5.因势利导：在治病求本的基础上巧妙地加以权变。如“因其轻而扬之，因其重而减之，因其衰而彰之”，“其高者，因而越之；其下者，引而竭之；中满者，泻之于内”，“其在皮者，汗而发之”。（皆出《素问·阴阳应象大论》）
6.协调阴阳：此为治疗之大法，故《素问·至真要大论》说：“谨察阴阳所在而调之，以平为期”，《素问·阴阳应象大论》说：“阳病治阴，阴病治阳”。
7.正治反治：正治亦称逆治，是与病情相逆的直折的治疗方法。比如“热者寒之，寒者热之，虚者补之，实者泻之”之类；反治也称从治，如“寒因寒用，热因热用，通因通用，塞因塞用”之类。故《素问·至真要大论》说：“微者逆之，甚者从之。逆者正治，从者反治，从少从多，观其事也。”
8.适事为度：无论扶正还是祛邪都应适度，对于虚实兼杂之症，尤当审慎。切记“无盛盛，无虚虚”，即使用补，也不能过。因为“久而增气，物化之常也，气增而久，夭之由也”（《素问·至真要大论》）。《素问·五常政大论》还说：“大毒治病，十去其六；常毒治病，十去其七；小毒治病，十去其八；无毒治病，十去其九。谷肉果菜，食养尽之，无使过之，伤其正也。”
9.病为本，工为标：《素问·汤液醪醴论》指出：“病为本，工为标。”这是说病是客观存在的，是本；医生认识治疗疾病，是标。医生必须以病人为根据，这样才能标本相得，治愈疾病。
10.辨证施治：《黄帝内经》虽未提出“辨证施治”一词，却有辨证施治之实。上述几点均含此意，而书中已有脏腑辨证、经络辨证、八纲辨证、六经辨证的内涵。
11.制方遣药：《黄帝内经》虽载方药无多，但其方药之理已具。《素问·至真要大论》说：“辛甘发散为阳，酸苦涌泄为阴，咸味涌泄为阴，淡味渗泄为阳。六者或收或散，或缓或急，或燥或润，或软或坚，以所利而行之，调其气，使其平也。”又有“主病之谓君，佐君之谓臣，应臣之谓使”，“君一臣二，制之小也；君一臣三佐五，制之中也；君一臣三佐九，制之大也”，“君一臣二，奇之制也；君二臣四，偶之制也；君二臣三，奇之制也；君二臣六，偶之制也。故曰：近者奇之，远者偶之，汗者不以奇，下者不以偶，补上治上制以缓，补下治下制以急，急则气味厚，缓则气味薄，适其至所，此之谓也”。如此等等，实难尽述。
12.针刺灸祔：《黄帝内经》言经络、腧穴、针刺、灸祔者甚多，不遑列举。单就补泻手法则有呼吸补泻（见《素问·离合真邪论》）、方员补泻（见《素问·八正神明论》及《灵枢·官能》）、深浅补泻（见《灵枢·终始》）、徐疾补泻（见《素问·针解篇》）和轻重补泻（见《灵枢·九针十二原》）等，这些手法一直被后世所沿用。
