计算机的模拟，在短时间内迅速建立拥有成千上万个化合物的虚拟库，并通过一些算法表征分子结构并优化化合物库，尽可能合理地减少库中化合物的数量，之后再有针对性地合成优化后的化合物库。由于优化了化合物库，虚拟组合化学方法极大的削减了传统组合化学的研究成本。随着计算化学的发展，虚拟组合化学还在不断改进，并与其他计算机辅助药物设计方法结合，成为新药开发中非常重要和有效的方法。