Badanie chemii jest integralną częścią badań nad farmacją, ponieważ nauka farmaceutyczna bada, jak różne leki reagują chemicznie z substancjami chemicznymi w ludzkim ciele. Samo życie można podsumować jako sumę substancji chemicznych reakcje w organizmie. Substancje farmaceutyczne mają za zadanie kontrolować lub w inny sposób zmieniać te reakcje. Farmaceuci są ekspertami w zakresie dawek i powiązanych tematów, podczas gdy farmaceutyczna nauka zajmuje się chemią.
Związki farmaceutyczne są skuteczne tylko wtedy, gdy wpływają na celowane chemikalia w organizmie, ale rzadko tylko na nie wpływają. Te działania niepożądane prawie nigdy nie są korzystne. Jako takie, związki stosowane w lekach są ściśle kontrolowane pod względem ich składu i ilości. Każdy lek i stan ma na celu określone stężenie związków w organizmie, więc dawki muszą być kontrolowane. Zasadniczo, dawki zależą od ciężkości leczonego stanu i wielkości ciała osoby, której są podawane.
Chemia złożonych organizmów, takich jak ludzie, jest tak skomplikowana, że naukowcy tylko częściowo ją rozumieją. Chociaż związki farmaceutyczne muszą przejść kilka rund badania przed uwolnieniem, nieoczekiwane efekty są często odkrywane długo po wydaniu leku.