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和技术的发展使得人们能够轻松合成较复杂的分子，人们对药物分子改造的设想也得以实现，并使得合成药物取代了天然来源的提取药物成为人们主要应用的药品。近年来，分子生物学、基因组学和信息技术飞速发展，人们对一些疾病机理的了解更加清楚，可以对生物大分子和药物小分子的相互作用过程进行计算模拟，定量分析药物的结构和活性的关系，20世纪60年代Hansch和藤田创立了基于二维定量构效关系的Hansch方法，标志着药物化学进入了合理药物设计