为殿中（内）省下辖诸局之一，负责掌管宫廷医药与疾病治疗，是为皇帝提供医疗服务的专门机构。隋初隶属门下省，炀帝大业三年（607）改隶殿中省。唐代设有奉御2人，正五品下，高宗龙朔二年（662）曾改为奉医大夫，咸亨元年（670）复旧。其职责是为帝王合和御药及诊候方脉等事。直长4人，正七品上，为奉御之助理。侍御医4人，从六品上，掌管诊候调和等事。司医4人，正八品下，其职责是协助御医分疗众疾。此外还有主药、药童掌刮削捣筛等加工药物，食医掌膳食四时五味配合之宜。还有医佐8人，书吏4人，按摩师4人，咒禁师4人，合口脂匠4人，掌固4人，共有48人。

尚药局诊病制药都有严格的制度，尚药局之直长合和御药时，尚药奉御与殿中监有责任共同监视直至药成，然后由医佐以上人员尝试后封印，写上该药名、药物及组成，并注明制成之年月日，监视者亦均须署名，然后方可上奏。待皇帝服该药之日，仍需由尚药奉御先尝，次殿中监尝，再皇太子尝，然后才由皇帝服用。尚药局进御的药物，每季由太常检查，凡腐朽霉烂者发还。左右羽林军、飞骑万骑有病者，则赐以药。王公等官奏请皇帝同意后，尚药局医官也为王公大臣以下官员诊疗。

由于尚药局直接关系到皇帝的健康，故政府对尚药局人员的待遇较为优厚。德宗贞元八年（792）八月，还为尚药局奉御增加俸钱，并规定尚药局侍御医及尚药直长等并留授翰林医官，不得注拟为其他官职。唐代中央对尚药局人才的选拔也很重视，太常寺设置有医学，置博士为教官，为宫廷医疗机构输送人才。民间的医学人才也可通过制举入仕，也有被皇帝征召赐封官职的人，如著名的医学家孙思邈，在高宗显庆四年（659）受到征召，以承务郎直尚药局。