自公元前三世纪到公元后十三世纪，炼金术从单纯的冶金学转变成了一种神秘主义的信仰与体验。这种转变看似不可理解，但如果想要理解炼金术的内涵，就必须将这一点按部就班地弄清楚。

在亚历山大时期，炼金术就已经成为了埃及祭司的一项才能，也构成了他们魔法体系中的一部分。由于埃及的魔法受到新柏拉图主义和诺斯替主义的强烈影响，三者的紧密结合与神秘主义脱不开干系，这也就使得炼金术从单纯的冶金学转变成了一种冥想系统和神秘主义系统。例如，佐西摩斯所作的关于炼金术的文字作品就不仅仅包含了冶金法则，还包含了各种祷文及祈祷步骤。基于此，一些炼金术文字的作者也对炼金术的目予以了重释，他们认为：“炼金术可以将炼金者提升到一种更高的理解形式，使炼金者得到灵魂的提升与转化”。所以，炼金术与神秘学是紧密关联的。炼金术的首要目的则成为了“转化和演变”。转化是指一种发展和转变，属于神秘主义和精神层面上的，即让自己转化成为开悟者。

在古西方人万物有灵的世界观下，将冶金学与神秘学之间建立关系其实并不那么难理解。古时，万物有灵观念是很普遍的，认为世界万物都带有灵魂，这一点在《占星的历史》中已有详述。

在古希腊的世界观中，大自然的万物都有生命，都在生长与发展。在这种观念下，改变金属就是改变这个金属的灵魂，如果炼金者没有与金属中的灵魂作出沟通、没有祷文，那么他也就被认为无法成功。炼金者一般都提倡去对整个炼金过程进行冥想，他们觉得这样就更容易对金属中的灵魂予以掌控。

炼金术与神秘学相联系的还有一个要素就是炼金术文献内容本身所带的神秘性与难解性。由于炼金术文献通常都充斥着神秘的、难以理解的、深奥晦涩的文字与符号，这样设计一方面是为了保护其隐秘性，但却容易让人往神秘学方向联系。就对其寓意的解释而言，它可以被复杂地解释为灵魂向着神性转化，也可以简单地解释为一种化学过程。起初，哲人之石(或称魔法石)只是将一点黄金加入一种合金使其看起来像黄金，后来被则解释为一种可以使人类灵魂得到转化的催化剂。

在公元九世纪的早期，这种工艺的神秘主义内容开始出现在了文字作品中。一些精于此道的伊斯兰人如贾比尔·伊本·哈扬 (JabirIbnHaiyan)认为，炼金真正的目标在于将炼金术士提升到一个更高理解形式，这也就是灵魂的提升与转化。哲人之石的炼造成为了炼金术士重要目标和伟大工作，炼金术的过程，就是哲人之石的创造过程，这颗魔法石，据传可以治愈百病、延年益寿、点石成金、同时最重要的则是可以使一名普通人转化为贤者。所以，炼金术就是通过炼成“哲人之石”使炼金者的内心与灵魂得到的一种神秘主义式的转化与提升。

这里关于炼金术还有一层内心层面的要素需要被提及。在原始文化中，一些工匠通常被人们与魔法角色相联系。毕竟优秀的工艺者们可以将一块普通石头变成锋利宝剑。所以在人们的印象里，他就是一个拥有深远智慧、可以将石头变成铜铁金银的人。所以冶金者们也被认为是作为神秘要素和魔法要素的火元素之大师。他所冶制的金属能够成为长矛、宝剑和其他当时文明所倚仗的工具，由此，当时的文化对他的魔法技艺也就更为依靠。冶金术对人类早期文明的转变作用也是巨大的，像石器时代转变为铜器时代，再发展到铁器时代。而冶金术的秘密、金属冶炼对文化的影响、以及实践者的学识，这些统统结合起来形成和推动了魔法与神秘主义的氛围。再加上这种操作的代表通常都是一些祭司、巫师、贤者，而他们所用的冶金炉又常被跟神殿相联系，所以我们也就能很容易的理解为什么原先的冶金术会向神秘主义发展了。

在科技并不那么发达的当时，人们对冶金术士的反应就是神奇，自然会和神秘主义联系起来。在当时，无论一个人所受教育程度的高低，如当他看到将沙子变成玻璃的时候，脑子里想到的自然就是“魔法或变戏法”。炼金术也是同理。所以，后来这项冶金技术就一直存在着与魔法和神秘主义相关的联系。而一旦将魔法与冶金术联系起来时，神秘主义的特质就会浮现；而一旦将冶金过程与灵性提升联系起来时，神秘主义内涵就会提升到与化学过程相等的高度。所以这就是炼金术逐渐成为西方神秘学一大分支的原因。