中医基础理论的核心是脏腑学说，自古以来，它的阐发主要靠阴阳五行学说，五行学说具有朴素的唯物论性质，但也存在着机械唯物论的成分，五脏之间规定了难于变更的生克乘侮定势关系。鉴于五行学说的缺点，所以在建国后曾有两次存废大讨论，但终以事关重大，见难于统一而告终。20世纪50年代末，邓师开始研究五行学说；80年代，他从临床实际出发提出了“五脏相关学说”，用以指导辨证论治。它能否取代五行学说，在学界引起了震动，赞成者有之，反对者亦有之。今则经二十余年的深入研究，逐步阐明，而被诸多学者所认可。

邓师提出的五脏相关学说是研究五脏系统的生理功能、病理变化及其相互关系，用以指导临床实践的学说。它是中医理论体系中的核心部分，是中医五行学说与藏象学说的结合，是临床实践的产物和中医临床思维的模式，可以解释人体生理、病理五脏系统的相互关联。邓师的五脏相关学说是传统五行学说与藏象学说的现代版，可以更准确地表达五脏系统之间的关系，更适应现代科学观念与中医临床发展变革的需要。五脏相关学说的主要内容包括：一是五脏相关学说取代五行学说；二是五脏系统与其内外连属包括五脏本身的生理功能，与腑、奇恒之腑、情志、体液、诸体、诸华、诸窍以及与外界的连属；三是五脏相关模式及其应用，包括五脏相关模式、相关中介（气、血、津、精、情志、六气）及临床应用。

邓师和他的学生们已在“心脾相关”、“肝脾相关”、“脾肾相关”等两两相关的子系统开展了多年研究，这些研究在许多难治疾病如心理应激性疾病、失代偿的肝硬化、重症肌无力、运动神经元疾病、冠心病围手术期的辨证治疗中起到了良好的指导作用。

公元2005年作为“国家重点基础研究发展计划（973计划）中医理论专项”以“中医五脏相关理论基础与应用”立题，他为首席科学家，徐志伟教授为课题组组长，将课题分解为理论探索、临床应用、实验研究三大板块，广州中医药大学组织力量攻关，最后再综合集成。2008年出版了《中医五脏相关学说研究——从五行到五脏相关》。五脏相关学说，属于中医理论创新，是中医现代化的重大尝试。