Cũng như những nhà chuyên môn khác, thầy thuốc cũng dựa trên kiến thức và kinh nghiệm được kết hợp từ sự học hỏi ở nhà trường và kinh nghiệm qua nghiên cứu.

Ngày xưa ở Hy Lạp, Hippocrates đã nghiên cứu khoa học và cách thức chữa bệnh, ông đã viết thành sách để lưu truyền những kiến thức đó đến ngày nay. Và ngày nay, các nhà bác học tiếp tục nghiên cứu về các loại thảo mộc khác nhau, tìm ra các loại thuốc bổ, thuốc xoa bóp, những khoáng chất, và những thuốc kháng sinh để chữa trị các bệnh nhiễm trùng và nhiều loại bệnh tật khác. 

Họ cũng tìm hiểu nhằm khám phá thêm sự vận hành của cơ thể con người, và những nguyên nhân gây bệnh, nhờ đó họ có thể tiêm phòng một số loại bệnh, giúp chúng ta được miễn dịch đối với những loại bệnh đó, như tiêm phòng bệnh đậu mùa, bại liệt, viêm gan, v.v… Kết hợp những bài học trong trường y, cùng với kinh nghiệm thực tiễn các bác sĩ sẽ cho thuốc để chữa bệnh.

Người thầy thuốc ngày nay còn được nhiều hỗ trợ của các nha nghiên cứu y dược, các nhà sinh vật học, các nhà hóa học, và những trang thiết bị tiên tiến được đưa vào sử dụng, kể cả những thiết bị điện tử, cùng nhiều khám phá mới về có thể con người, cũng như về các vi khuẩn. Những xưởng dược phẩm cố gắng tìm ra những thuốc mới công hiệu hơn