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,他们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,最终锁定从青蒿中提取抗疟疾药。
初期的提取有效成分失败,因为当时的中药方剂都需要煎煮,而高温会破坏所有的青蒿素。后屠呦呦等人在由中国晋代(340年)葛洪的《肘后备急方》中发现与后来使用煎煮法不同的服药方法:“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”,獲得靈感,进而用乙醚萃取黄花蒿,经过一系列纯化,获得青蒿素。
屠呦呦刚参加“五二三项目”时,曾離開獨自前往河南,因為當時女儿還小,回來時女兒已不認得,丈夫正在五七干校劳动改造,她为项目的成功付出了不少的心血。青蒿素抗疟疾效果极佳,但单一使用容易造成抗药性。1990年代,诺华公司以青蒿素為基礎制成複方藥物,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。