其所著的《周易参同契》，五行相类，共三卷，是现存系统阐述炼丹理论的最早著作。该书思想来源本于《周易》的纳甲说、十二消息说和卦气说，并参考古炼丹术及炼丹古书，假借爻象，以论作丹之意。作者由于“恐泄天之符（天机）”，故行文多恍惚之辞、类比之喻，文字古奥难懂，不易捉摸。《周易参同契》奠定了道教丹鼎学说的理论基础，被后世奉为“万古丹经王”（张伯端《悟真篇》）。

魏伯阳的思想对道教的炼丹术影响极大，历来对《周易参同契》的注释不断，由于该书主要谈外丹，兼及内丹，故《周易参同契》的注释分内、外丹两大派。被世界公认为留有著作的一位最早的炼丹家。