20年代，中國曾有壹股主張“全盤西化”、否定中醫中藥的暗流。趙燏黃挺身而起，指出神農氏所傳的《本草經》，是中國後世藥典的起源，也是現代自然科學的嚆矢。他批評那些否定中醫中藥的“開明之士，往往數典忘祖，知有西醫，不復知有中藥，知有西藥，不復明乎中醫”。並且預言他日功效卓著直接收其功能者為生藥學、為醫學，間接受其利者為化學、為生物化學、植物學、農藝化學、應用化學等等。因此，他認為中藥研究是藥學之無限希望。
他曾比喻中藥就像中國未開采的礦藏，應當用現代科學方法加以發掘提高。1927年，他為藥報社寫的《〈藥學專刊>發刊詞》中為建議大力開展中藥研究鳴鑼開道，提出：“地方應當設道地藥材研究所，中央應設中藥研究院、中藥試驗場、中外藥用植物園。”他曾高瞻遠矚地預言：“壹部《本草綱目》中所載之藥物，不知含有幾許未發現之化學成分在其中，學術之進步，可冀其壹壹出現於世界藥學者之實驗場，其前途正未可限量也。”今天，世界各國對中藥研究的高度重視和成就，證實了他的預見。
1928年，他為中央研究院而作的“擬設中藥研究所計劃書”，闡明中藥研究的學術意義與經濟價值，以及當時國外研究中藥的狀況，首次提出了系統研究中藥的構思：中藥研究所應設：（1）考訂部；（2）調查部；（3）栽培部；（4）鑒定部；（5）檢明部；（6）試驗部。
他到中央研究院工作之後，又擬定了壹個以10年為期的《研究國產藥材計劃方針》 ，根據研究院當時的具體情況，建議設立理學部、化學部和藥理部執行上述研究任務，規定各部近期實施之範圍。同時，提出在生藥學、化學、藥理學研究的基礎上編寫《實驗新本草》 ；主張薈萃學者，分工合作，系統研究中藥，並擬訂采集調查藥用植物及藥材辦法和《實驗新本草》第壹集名單草案，征求國內外植物學家、本草學家意見。原計劃用10年時間完成《本草綱目》中山草類100種藥材的整理研究。實現這壹宏偉的目標，當時的條件是不成熟的，主要是中藥科學研究尚未形成隊伍，客觀條件也有許多困難。但他知難而上，在中央研究院工作5年間，完成了兩集《實驗新本草》的研究與編寫工作，正式發表時改名為《中國新本草圖誌》 。
他在北平研究院工作期間，得到生理學研究所和植物研究所有關專家的協作，在華北地區對藥市及藥肆經營的藥材進行實地調查考察。《祁州藥誌》第壹集和兩集《本草藥品實地之觀察》的撰著，在本草藥品名實考證方面積累了更多的資料。他總結近30年整理本草研究中藥的經驗，更深刻地認識到“藥材的科學研究，鑒定為至難的第壹個問題，只有藥材的基本建立，進而進行化學及藥理學的研究，則錯誤自少”。他還深感當時國內沒有中藥研究機構，孤軍作戰，苦無切磋之同誌，獲分工合作之效能。雖可借鑒日本研究和漢藥的結果，但日本人研究的藥物為日本的產品，或用日本產品充中藥，其研究結果不符合中國實際。因此他得出結論：“研究國產生藥，非國人莫屬。”
1937年，南京國民政府教育部向全國學術機關征集學術研究問題的3年計劃時，趙燏黃為北平研究院寫了《研究本草與國藥之方案及其實例》 ，方案之第壹部分為“解決國藥之生藥學的基本問題及編纂中藥典之預備方案”，內容包括鑒定生藥之原植物，現行藥材與本草藥品之互相證明，3年內繼續完成《本草藥品實地之觀察》之撰著；征求中醫習用之國藥，實地試驗，決擇良否，預備編纂中藥典；研究地道藥材與植物地理之關系。第二部分為“國藥之生藥學的標準鑒定及中藥典之標準試驗”，內容包括藥材之外形、性狀和內部構造的鑒定；粉末生藥和灰像生藥及偏光顯微組織化學的研究；草、根、木、皮等生藥學的系統檢索法；中藥典的標準試驗項目等等。其中生藥學之研究以《祁州藥誌》第壹集菊科與川續斷科之生藥研究為實例，按恩格勒分類系統，繼續完成19集（3年內完成1、2集）。此方案提出不久，爆發了“七七”事變，在以後的歲月裏，他歷盡坎坷，屢經挫折，但其整理本草、研究中藥的決心，始終不渝。
中華人民***和國成立後，中藥研究事業受到國家的重視，他發表《國產生藥學的研究與歷代本草沿革關系》等專論，就中藥研究任務、設立中藥研究機構、設立中藥調查委員會、編纂中藥典、整理丸散膏丹、研究制法、改良劑型以及本草古籍的影印出版等提過許多寶貴的建議，受到有關部門的重視。1951年，中央衛生研究院中醫研究所（1952年後改稱中國醫藥研究所）聘請他為顧問。在他的指導下，籌建了中藥研究室、單秘驗方研究室、中藥化學分析研究室等機構，對全國常用中藥進行調查研究，積累了壹些研究資料和中藥標本，為新中國培養了壹支新生的研究隊伍，為中醫研究院籌建中藥研究所奠定了基礎。
他回顧過去40年走過的道路，認為應當根據中藥特點研究中藥，不但要研究中藥的純成分，而且要研究中藥的全成分和它們的藥理作用。他反復說明中藥含有復雜的有效成分，壹味中藥就是壹個復方，含有君、臣、佐、使各種成分，互相協同，在人體上起合奏作用；中藥的復方是聚合許多君、臣、佐、使，起大合奏的作用，猶如集中西樂器於壹堂演奏，悅耳動聽。所以應用中藥或復方治病，往往有不可預料的治療效果。
趙燏黃提出系統研究中藥的設想已經60余年。他是中國早期中藥研究的倡導人和設計師，在長期的實踐中，不斷修正並充實原來的設想，為推動中國中藥科研事業做出了貢獻。