Kimia medisinal adalah multidisiplin ilmu yang terlibat dalam desain, sintesisobat potensial diikuti oleh studi pemeriksaan interaksi mereka dengan target biologis untuk memahami efek obat, metabolisme dan efek samping.[2] Kimia medisinal terlibat dalam identifikasi, sintesis, dan pengembangan entitas kimia baru (new chemical entity) yang dapat digunakan untuk terapi. Bidang ini juga melakukan kajian terhadap obat yang sudah ada, berikut sifat biologis serta QSAR (quantitative structure-activity relationships)-nya. Bidang ini berfokus pada aspek kualitas obat dan bertujuan untuk memelihara kesehatan sebagai tujuan dari produk obat.
Istilah penemuan dalam hal ini merujuk pada identifikasi senyawa kimia aktif yang baru, terkadang disebut "hits", yang khususnya ditemukan melalui pengujian senyawa untuk aktivitas biologis yang diinginkan.[4] hits awal dapat berasal dari pengajuan kembali agen yang ada menuju proses patologis baru,[5] dan dari observasi efek biologis bahan alam yang baru dan yang terdapat di alam dari bakteri, fungi,[6]tumbuhan,[7] dan lainnya. Selain itu, hits juga secara rutin berasal dari pengamatan struktur molekul kecil "fragmen" yang terikat dengan target terapi (enzim, reseptor, dan sebagainya), di mana fragmen berfungsi sebagai titik awal untuk mengembangkan lebih kimiawi bentuk yang kompleks melalui sintesis. Akhirnya, hits juga secara teratur berasal dari pengujian senyawa kimia secara massal terhadap target biologis, di mana senyawa dapat berasal dari sintesis baru dalam perpustakaan kimia yang diketahui memiliki sifat tertentu (aktivitas penghambatan kinase, keanekaragaman atau menyerupai obat, dan sebagainya), atau dari koleksi senyawa kimia bersejarah atau perpustakaan yang diciptakan melalui kimia kombinatorial. Sementara sejumlah pendekatan terhadap identifikasi dan pengembangan hits telah ada, teknik yang paling sukses didasarkan pada intuisi kimia dan biologi yang dikembangkan dalam lingkungan tim melalui praktik bertahun-tahun yang ketat hanya ditujukan bagi menemukan agen terapi baru.