結構生物化學/藥物化學
藥物化學是一個領域，科學家利用化學技術開發用於醫藥的藥物。最初，藥物化學家希望能夠從植物中提取有用的分子。如今，科學家們希望創造出植物中發現的分子類似物，併合成出具有高效力和良好藥代動力學的新產品。這些新的合成藥物是透過新的有機化學機制產生的，這些機制涉及分子生物學和生物化學。藥物化學側重於藥物開發和發現。
藥物化學是將化學研究技術應用於藥物合成的學科。在藥物化學發展的早期階段，科學家們主要關注從植物中分離出藥用劑。如今，該領域的科學家們同樣關注新型合成藥物化合物的創造。藥物化學幾乎總是面向藥物發現和開發。
藥物化學研究是許多大學實驗室中進行的重要研究領域。亞歷克斯·麥凱爾（Alex Mackerell, Jr.）是馬里蘭大學藥學院的助理教授，他一直在進行關於可卡因及其類似物的研究，以開發治療可卡因成癮的藥物。然而，他的研究並不僅僅關注產品的獲取，還關注對基本化學反應及其性質的理解。“我們對可卡因的物理性質和潛在機制感興趣，”他說。研究的目的是開發一種可卡因拮抗劑，當攝入可卡因時會引起不良反應。這種型別的研究反映了學術環境中進行的研究特徵。
藥物化學家使用“hits”來尋找他們想要合成和開發的分子。“hits”是透過包含科學家想要促進的活性的測定而產生的。它們來自不同的來源，例如，病理學中分子的研究、植物、真菌和其他天然產物。 “hits”的產生方式是透過分子與體內受體的結構相互作用，並且每個產生的“hits”都具有不同的性質。科學家利用這些性質來模擬或抑制此類反應。在生成“hits”後，科學家會建立許多化合物。從這些新建立的化合物中，科學家測試化合物的特性，以找出效力和它是否繼續提供科學家在有用性方面所尋找的東西。完成此操作後，科學家通常會縮小“hits”範圍，並尋找他們想要繼續開發的最佳分子。然後，這種分子會進行許多研究，並大規模實施以進行體外、體內測試，最後進行動物臨床試驗，最終進行人體臨床試驗。在這些測試期間，科學家會尋找副作用和對動物的影響，然後再進行人體臨床試驗。每個過程都是艱鉅的，平均需要 10 到 15 年的時間。