一些天然药物中陆续分离出一些具有生理活性的化学物质(从鸦片中分离出镇痛药吗啡、从颠茄中分离出抗胆碱药阿托品、从金鸡纳树皮中分离出抗疟药奎宁等)，以药物分子为主要研究对象的药物化学开始从原来的药物学中独立出来成为一个独立的学科。随着包括化学、生理学、生物化学在内的众多相关学科的发展，人们对药物分子结构的认知更加清楚，对药物结构和药物活性之间的关系也更加清晰，并产生了解释药物药理作用机理的众多理论，在这些理论的指导下，人们开始对有生理活性的天然来源的药物分子结构进行修饰改造。同时，有机化学尤其是有机合成理论