مبحث شیمیدارویی شامل طراحی و ساخت ترکیباتی است که می‌توانند موجب پیشگیری یا درمان بیماری‌ها در انسان‌ها و یا حیوانات گردند. این علم در بر گیرنده مطالعه داروهای موجود، بررسی خواص بیولوژیکی و روابط ساختار- فعالیت آنهاست. تعریف آیوپاک از شیمی دارویی بدین شکل است: «کشف، توسعه، شناسایی و تفسیر عملکرد مولکول‌های فعال بیولوژیکی در سطح مولکولی».
شیمی دارویی مراحل زیر را پوشش می‌دهد:
۱. در مرحله اول، ترکیبات فعال جدید یا داروها از طریق منابع طبیعی، انجام واکنش‌های شیمی آلی یا فرایندهای بیوتکنولوژیکی شناسایی و تهیه می‌شوند. این مواد بعنوان مولکول‌های راهبر شناخته می‌گردند.
۲. مرحله بعد شامل بهینه کردن ساختار مولکول‌های راهبر جهت بهبود توانایی، ایجاد گزینش پذیری و کاهش سمیت آنها می‌باشد.
۳. سومین مرحله نیز شامل بهینه‌سازی روش‌های سنتزی در مقیاس وسیع و اصلاح خواص دارویی ترکیبات فعال جهت استفاده کلینیکی است.
شیمی دارویی یعنی بکارگیری تکنیک‌های تحقیقاتی شیمی برای سنتز مواد دارویی. در مراحل اولیه توسعه شیمی دارویی، شیمی‌دانان عمدتاً درگیر جداسازی ترکیبات دارویی موجود در گیاهان بودند. امروزه دانشمندان این رشته به همان اندازه درگیر خلق ترکیبات سنتزی جدید بعنوان دارو‌اند. شیمی دارویی تقریباً همیشه متکی بر کشف و توسعه داروهاست.
تمرکز بر توسعه داروهای سنتزی جدید موجب مشارکت سایر رشته ها همچون بیوشیمی و بیولوژی مولکولی گردیده است. اکثر محققان در این زمینه به همراه تیمی از دانشمندان بیولوژیست، سم شناس، داروشناس، شیمی‌دان تئوری، میکروبیولوژیست و...کار می‌کنند. چنین همکاری موجب بکارگیری هوشمندانه تکنیک‌های تجزیه‌ای جهت سنتز داروهای جدید و توسعه مقرون به صرفه‌ترین ابزار برای تولید آنهاست.
