藥物化學（Medicinal Chemistry）是壹門以化學和生物學為基礎、研究藥物結構和活性的學科。研究內容包括先導化合物的發現、修飾和優化，從分子水平揭示藥物和生理活性物質的作用機理，研究藥物和生理活性物質在體內的代謝過程。
研究藥物的化學結構與活性的關系（構效關系）；藥物的化學結構與理化性質的關系；闡明藥物與受體的相互作用；鑒定藥物在體內的吸收、轉運、分布和代謝產物；通過藥物的分子設計或先導化合物的化學修飾，獲得新的化學實體，從而創制新藥。
包括藥物（毒品）及其相關物質和壹般生理活性物質，主要研究對象是藥物。
藥物化學（Medicinal Chemistry）是壹門發現和發明新藥、合成化學藥物、闡明藥物化學性質、研究藥物分子與人體細胞（生物大分子）之間相互作用規律的綜合性學科，是藥學領域的重要前沿學科。藥物化學是壹門歷史悠久的經典科學，有著堅實的發展基礎，積累了豐富的內涵，為人類健康做出了重要貢獻。
藥物化學主要包括兩點：1.已知藥理作用並用於臨床的藥物，包括其制備方法。分析確認 .質量控制。結構轉化及化學結構與藥理活性的關系。2.從生物學和化學角度進行藥物的設計和創新，主要研究藥物與機體相互作用的物理化學過程，從分子水平揭示藥物的作用機理和作用方式。
總之，藥物化學的主要任務是探索、研究和發現高效、低毒、有益健康的新藥，這是藥物化學發展的動力。
生物化學利用化學的理論和方法研究生命物質的邊緣學科。它的任務主要是認識生物的化學組成、結構和生命過程中的各種化學變化。它已從早期研究生物的整體組成發展到精確分析各種組織和細胞的組成。光譜分析、同位素標記、X 射線衍射、電子顯微鏡以及其他物理和化學技術被用來分析重要的生物大分子（如蛋白質、核酸等），以解釋這些大分子與其特定結構之間的多種不同功能。
"生物化學 "壹詞大約出現在 19 世紀末 20 世紀初，但其起源可以追溯到更久遠的年代，其早期歷史是生理學和化學早期歷史的壹部分。例如，19 世紀 80 年代，拉瓦錫（A.-L. Lavoisier）證明了呼吸和燃燒壹樣是壹個氧化過程，幾乎與此同時，科學家們發現光合作用本質上是植物呼吸的逆過程。1828 年，F-沃勒首次在實驗室合成了有機物尿素，打破了有機物只能由生物體產生的觀點，給 "生物理論 "以沈重打擊。1860 年，巴斯德證明發酵是由微生物引起的，但他認為必須有活的酵母才能引起發酵。1897 年，比希納兄弟發現酵母菌可以引起發酵，1897 年，比希納兄弟發現酵母菌和燃燒壹樣，都是氧化作用。1897年，比希納兄弟發現酵母的無細胞提取物可以進行發酵，證明了沒有活細胞也可以進行如此復雜的生命活動，最終推翻了 "生物理論"。
物質的組成
生物體是由壹定數量的物質成分以嚴格的方式組織而成的。人體中大約含有 55-67% 的水、15-18% 的蛋白質、10-15% 的脂類、3-4% 的無機鹽和 1-2% 的糖類。由此分析，人體的組成除了水和無機鹽外，主要是蛋白質、脂類和糖類三類有機物質。實際上，除了這三類物質外，還有核酸和各種具有生物活性的小分子化合物，如維生素、激素、氨基酸及其衍生物、肽、核苷酸等。如果再看分子的種類，情況就更復雜了。以蛋白質為例，人體內的蛋白質分子估計不下 10 萬種。這些蛋白質分子中，很少有與其他生物體內的蛋白質分子相同的。每種生物都有自己獨特的蛋白質，它們都是復雜的大分子。其他復雜的大分子包括核酸、糖類、脂類等；它們不像蛋白質那樣種類繁多，但也相當大。這些復雜的大分子被稱為 "生物大分子"。生物體不僅由各種生物大分子組成，還有各種具有生物活性的小分子，可見生物體在組成上的多樣性和復雜性。
龐大而復雜的生物大分子在體內可以降解到非常簡單的水平。當生物大分子被水解時，可以找到構成它們的基本單位，如蛋白質中的氨基酸、核酸中的核苷酸、脂類中的脂肪酸和糖類中的單糖。這些簡單的小分子可被視為生物大分子的組成單元，或稱為 "構件分子"。它們的數量很少，而且在每個生物體內基本相同。事實上，生物體內的生物大分子不外乎由幾種構件分子通過***價鍵連接而成。由於組成生物大分子的構件分子數量多，所以它是壹個大分子；由於構件分子不只壹種，排列順序也可以多種多樣，因此形成的生物大分子的結構當然也是復雜的。而且，有些生物大分子在不同的環境下具有不同的立體結構。生物大分子的種類很多。據估計，自然界中約有壹百三十萬種生物，總數很大的是蛋白質和核酸；它們都是由壹些構件分子組成的。構件分子在生物體的新陳代謝中，按照壹定的組織規律，相互連接，依次逐步形成生物大分子、亞細胞結構、細胞組織或器官，最後在神經和體液的溝通和聯系下，形成壹個有生命的整體。
物質代謝
生物體內有許多化學反應，它們按照壹定的規律持續不斷地進行著。如果其中壹種反應進行得過多或過少，就會表現為異常，甚至是疾病。病毒是個例外，它們在自然環境中沒有生命反應。參與生物體內各種化學反應的分子和離子不僅是生物大分子，而且越來越多地以小分子和離子為主。有人認為，如果沒有小分子和離子的參與，不動或不移動的生物大分子就無法產生各種對生命至關重要的生化反應。如果沒有二磷酸腺苷（ADP）和三磷酸腺苷（ATP）等小分子作為能量接受、儲備、運輸和供應的媒介，體內分解代謝所釋放的能量就會散失為熱量而被浪費掉，從而無法進行各種生理活動和合成代謝。
有了血漿的存在，體內許多化學反應就不會發生，憑借各種化學反應，機體將環境中的物質（營養物質）和能量進行轉化、吸收和利用。營養物質進入機體後，總是與機體原有的混合在壹起，參與化學反應。在合成反應中，它們作為原料，使體內各種結構得以生長、發育、修復、更換和繁殖。在分解反應中，主要作為能量來源，通過生物氧化作用，釋放能量用於生命活動的需要，同時產生廢物，通過排泄途徑排出體外，回到環境中去，這就是機體與其外界環境進行物質交換的過程，壹般稱為物質代謝或新陳代謝。據估計，壹個人壹生中（60 歲時），通過物質代謝與外界環境交換的物質相當於約 60000 千克水、10000 千克糖、1600 千克蛋白質和 1000 千克脂類。
物質代謝的調節和控制是維持生物體生命的壹個重要方面。物質代謝中的絕大多數化學反應都是由細胞中的酶來促進的，並具有高度的自動調節和控制能力。這是生物的重要特征之壹。壹個小小的活細胞，就有近兩千種酶，同時催化著各種不同代謝中各自獨特的化學反應。這些化學反應互不幹涉，互不幹擾，各自有條不紊地以驚人的速度進行著，而且還相互影響。因此，合成代謝和分解代謝總是同時進行，而且程度恰到好處。以蛋白質為例，用人工合成的方法，即使有很多造詣很高的化學家，在設備齊全的實驗室裏，也要花上幾個月甚至幾年的時間，還是可以合成出蛋白質。然而，在活細胞中，在37攝氏度、近乎中性的環境下，短短幾秒鐘就可以合成壹個蛋白質分子，而且有成百上千種不同的蛋白質分子，幾乎是在同壹個反應瓶中同時在合成，合成的速度和數量正好符合生物體的需要。這表明，生物體內的物質代謝壹定是有完善的組織結構和調節控制系統的。根據現有的知識，酶的嚴格特異性、多酶系統和酶分布的區域化的存在，或許可以解釋不同的新陳代謝可以在壹個細胞中同時有序地進行。在調控方面，在動物體內，除了神經體液發揮重要作用外，效應物的供應和運輸、產物的需要和反饋抑制、基因對酶合成的調控、酶結構的改變和輔因子的豐缺對酶活性的影響等因素也不容忽視。
結構與功能
生物體的每個部分都有其特殊的生理功能。從生物化學的角度來看，有必要探索細胞和亞細胞結構以及生物大分子的功能。功能源於結構。要了解細胞的功能，必須先了解其亞細胞結構；同樣，要了解亞細胞結構的功能，必須先弄清其生物大分子的組成。人們對生物分子結構與其功能之間的密切關系知之甚少。例如，細胞中的許多蛋白質都具有生物催化劑--酶的作用；它們的催化活性與分子活性中心的結構有著密切的關系，同時，其特異性又與其效應器的結構密切相關；而酶活性的變異，在某些情況下，又與催化代謝途徑所催化的最終產物的結構有關。變異酶的活性在某些情況下也與它所催化的代謝途徑的最終產物的結構有關。另壹個例子是細胞核中脫氧核糖核酸的結構，這與其在遺傳中的作用密切相關；簡而言之，DNA 中核苷酸排序的不同在遺傳中表現為不同的信息，實際上就是不同的基因。分子生物學。
在生物化學中，結構與功能關系的研究才剛剛起步，還有許多問題有待大力研究，其中主要有：亞細胞結構中生物大分子的結合、相似細胞的相互識別、細胞的接觸抑制、細胞間的粘附、抗原性、抗原和抗體的作用，以及激素、神經介質和藥物的受體等。
繁殖和遺傳
生物有別於無生命體的另壹個顯著特點是它們的繁殖能力和遺傳特性。所有生物都有自我繁殖的能力；復制品與原件沒有區別，並且可以代代相傳，這就是生物的遺傳特性。遺傳的特點是忠實和穩定。三十多年前，人們對遺傳的認識還不夠深刻。基因還只是壹個神秘莫測的名詞。隨著生物化學的發展，人們已經證實，基因只是壹個DNA分子中核苷酸殘基以多種排列順序存在的DNA分子，DNA分子的結構並不難測，遺傳信息可以知道，遺傳信息在各類核糖核酸中的傳遞過程也已基本清楚，不僅可以在分子水平上研究遺傳，而且還有可能改變遺傳從而衍生出基因工程。如果能提出或合成所需的基因，然後轉移到相應的生物體中去改變基因、控制基因，這不僅可以解除人們的壹些疾病，還可以改良動植物的品種，甚至可能使壹些生物特別是微生物，更好地為人類服務，可以預見，在不久的將來，這種發展必將為人類的幸福作出巨大的貢獻。