金比易水（今河北易縣）人，他自幼聰敏，8歲應「童子舉」，27歲試「經義」進士，因犯「廟諱」而落榜，遂棄仕從醫。初醫術不精，經深入研究《內經》等醫學經典，醫術大進，一次當時名醫劉完素患傷寒多日，頭痛脈緊，嘔逆不食，自治不效，張元素前往診候，劉氏對他十分冷淡，元素言之於醫理，用藥一劑而愈，使劉完素大服其能，元素由此顯名。

潔古重視臟腑辨證及扶養胃氣的思想，對李杲創立以「補土」為特色的系統的脾胃理論有重要影響，并最終成為「易水學派」最突出的理論特色。張元素的學術思想形成以後，經過諸弟子及後代醫家的繼承、發展、在元代成為與「河間學派」具有不同學術風格的一大流派，兩派相互爭鳴，又相互促進，最終帶來整個金元醫學的繁榮。

現存張元素的學術著作不多，主要有《醫學啟源》、《珍珠囊》（節本）、《潔古家珍》等。