Si le XIXe siècle marque l'essor de la médecine et de la pharmacie, il marque aussi celui de la phytothérapie moderne. Celle-ci, débarrassée des mythes et des légendes, commence à acquérir des bases scientifiques. Dès les premières années du siècle, Derosne, Seguin et Robiquet isolent les principaux constituants de l'opium. Dès 1810, Pelletie et Caventou parviennent à isoler la strychnine, puis la colchicine, la quinine. En 1828, Wohler réalise, à partir du cyanate d'ammonium, la synthèse de l'urée, substance azotée contenue dans l'urine. Cette découverte allait propulser la chimie organique et la réalisation de la synthèse de plusieurs éléments. Le XXe siècle va développer les méthodes d'extraction et d'analyse. La physiologie connaît de notables progrès. Les recherches d'Eijkman et Funk, sur une maladie terrible à l'époque, le béribéri, va lancer la vitaminothérapie. Les progrès de la chimie va permettre la découverte du phénol et du chloral, on réalise la synthèse de l'aspirine, des salicylates, etc. L'obtention de l'insuline par Bantino et Brest, en 1921, va révolutionner le traitement du diabète et allonger l'espérance de vie des patients. La molécule de pénicilline a été découverte par Fleming, en 1929, Stoli et Hofmann isoleront les premiers alcaloïdes de l'ergot de seigle, Flory et Chain prépareront la pénicilline, à partir d'abord du penicillium notatum, puis, à cause de sa rareté par le penicillium chrysogenum, prélevé sur du melon pourrissant, beaucoup plus abondant.
