A química medicinal e a química farmacêutica são disciplinas na intersecção da química, especialmente a química orgânica sintética, e a farmacologia e várias outras especialidades biológicas, onde estão envolvidas no design, síntese química e desenvolvimento para o mercado de agentes farmacêuticos, ou moléculas bioativas (drogas). Em particular, a química medicinal na sua prática mais comum focando em pequenas moléculas orgânicas engloba a química orgânica sintética e aspectos de produtos naturais e química computacional em estreita combinação com a biologia química, a enzimologia e a biologia estrutural, visando a descoberta e desenvolvimento de novos agentes terapêuticos. Praticamente falando, envolve aspectos químicos de identificação, e depois a alteração sintética sistemática e completa de novas entidades químicas para torná-las adequadas ao uso terapêutico. Inclui aspectos sintéticos e computacionais do estudo das drogas e agentes existentes em desenvolvimento em relação às suas bioactividades (actividades e propriedades biológicas), ou seja, a compreensão das suas relações estrutura-actividade (SAR).