屠呦呦以及她的工作團隊希望在中國傳統醫學中尋找對抗瘧疾的物質,他們查閱大量古代醫學典籍,察訪民間藥方,拜訪各地在世的老中醫,選出約2千個有關對抗瘧疾的藥方,篩選後集中針對200種中草藥的380個可能藥方研究,最終鎖定從青蒿中提取抗瘧疾藥。
初期的提取有效成分失敗,因為當時的中藥方劑都需要煎煮,而高溫會破壞所有的青蒿素。後屠呦呦等人在由中國晉代(340年)葛洪的《肘後備急方》中發現與後來使用煎煮法不同的服藥方法:“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁,盡服之”,獲得靈感,進而用乙醚萃取黃花蒿,經過一係列純化,獲得青蒿素。
屠呦呦剛參加“五二三項目”時,曾離開獨自前往河南,因為當時女兒還小,回來時女兒已不認得,丈夫正在五七幹校勞動改造,她為項目的成功付出了不少的心血。青蒿素抗瘧疾效果極佳,但單一使用容易造成抗藥性。1990年代,諾華公司以青蒿素為基礎製成複方藥物,被世界衛生組織列入「基本藥品」目錄,成為瘧疾的標準治療方案,推薦在全世界應用。青蒿素挽救了數百萬名瘧疾患者的生命。