Medicinale chemie en farmaceutische chemie zijn disciplines op het snijvlak van chemie, met name synthetische organische chemie, en farmacologie en diverse andere biologische specialismen, waar ze betrokken zijn bij het ontwerp, de chemische synthese en de ontwikkeling voor de markt van farmaceutische stoffen, of bio-actieve moleculen (geneesmiddelen). Met name de medicinale chemie in haar meest voorkomende praktijk die zich richt op kleine organische moleculen omvat synthetische organische chemie en aspecten van natuurlijke producten en computerchemie in nauwe combinatie met chemische biologie, enzymologie en structurele biologie, samen gericht op de ontdekking en ontwikkeling van nieuwe therapeutische middelen. Praktisch gezien gaat het om chemische aspecten van de identificatie en vervolgens om het systematisch en grondig synthetiseren van nieuwe chemische entiteiten om ze geschikt te maken voor therapeutisch gebruik. Het omvat synthetische en computationele aspecten van de studie van bestaande geneesmiddelen en agentia in ontwikkeling in relatie tot hun bio-activiteiten (biologische activiteiten en eigenschappen), d.w.z. het begrijpen van hun structuur-activiteitsrelaties (SAR).