Farmakodinamika je studija o tome što lijek čini tijelu. U većini slučajeva radi se o proučavanju interakcije lijeka s namjeravanim receptorom, metom u tijelu koja veže lijek na fiziološke sustave osobe. Postoji nekoliko područja interesa u ovom polju istraživanja, uključujući ciljanje lijeka na određeno mjesto u tijelu, učinkovitost lijeka u dobnim skupinama i neželjene nuspojave lijeka. Pandan farmakodinamici je farmakokinetika, proučavanje onoga što tijelo čini lijeku.
Da bi većina lijekova djelovala, moraju biti usmjereni na receptor u tijelu ili na mikroorganizam u tijelu, kao što je bakterijska infekcija. Receptor je specifična vrsta proteina koji strši iz tijela stanice. Lijekovi dobivaju drugačiji protein, nazvan ligand, koji se može povezati s receptorom. Dva proteina se spajaju poput komada slagalice, a vezanje djeluje kao okidač, pokrećući tijek kemijskih reakcija, kao što je lijek koji započinje proces borbe protiv bolesti. Poznavanje vrste liganda spojiti na lijek važan je dio farmakodinamike.
Jedno od najznačajnijih područja proučavanja farmakodinamike je osiguranje učinkovitosti lijekova u širokom rasponu dobi i stadija bolesti. Kako ljudi stare, receptori u njihovim tijelima se mijenjaju. Mnogi lijekovi trebaju receptore na koje će se vezati, pa će se lijekovi možda morati izraditi s više liganda koji se mogu vezati na više receptora kako bi pokrili raspon dobi. Isto vrijedi i za bolesti koje su dugotrajne i degenerativne, kao što je Alzheimerova bolest, koja prolazi kroz mnoge faze i uzrokuje propadanje moždanih stanica osobe kako bolest napreduje. Stoga bi lijek koji cilja na kasni stadij Alzheimerove bolesti trebao imati drugačiju strukturu od onog koji cilja na ranu fazu bolesti.
Još jedan aspekt farmakodinamike je učenje i razumijevanje svih učinaka koje bi lijek mogao imati u tijelu nakon što se veže na željeni receptor. Droge bi, naravno, trebale promijeniti ono što se događa u tijelu. Oni mogu promijeniti način na koji se virus replicira, inhibirati rast tumora ili ojačati imunološki sustav. U ranim fazama razvoja lijeka, međutim, farmakodinamika se koristi za proučavanje svih neželjenih posljedica vezanja lijeka. Nuspojave mogu uključivati nanošenje oštećenja tjelesnim stanicama, induciranje stanične mutacije koja može dovesti do kancerogenih izraslina ili, u gorem slučaju, zapravo povećanje snage bolesti.