Farmakologija je znanstvena studija o djelovanju i interakcijama lijekova unutar živog organizma. Kada vanjski lijekovi, bilo farmaceutski ili drugi, uđu u tijelo osobe ili životinje, oni postaju studija farmakologa. Farmakološka znanost obuhvaća proučavanje lijekova koji mijenjaju funkcije određene osobe ili organizma. Ovi lijekovi mogu biti ljekoviti ili ne. Kao službena znanost studija datira iz 1840-ih i ne smije se miješati s farmacijom, koja povezuje zdravstvene znanosti s kemijskim znanostima.
Posao farmakologa je proučiti svojstva danog lijeka. Oni moraju odrediti sastav lijeka, kako je nastao i interakcije koje lijek ima u tijelu živih organizama. Student farmakologije pokušava otkriti kako će reagirati s ljudskim tijelom, kako će reagirati s drugim tvarima i kakve će ishode imati te reakcije. Moraju utvrditi toksikologiju lijeka, kao i njegovu moguću primjenu u terapiji i medicini; naime kako će utjecati na biološko funkcioniranje tijela.
Različite grane studija farmakologije uključuju kliničku farmakologiju, studij lijekova; toksikologija, proučavanje štetnih učinaka lijekova; doziranje, studija o tome koji lijekovi se mogu i trebaju uzimati u kojim dozama; i neurofarmakologija, proučavanje učinaka na živčani sustav. Ova, među mnogim drugim područjima, pomažu u informiranju Uprave za hranu i lijekove u Sjedinjenim Državama. Lijekovi su tada obilježeni smjernicama i odobrenjem ako su prikladni za uporabu.
Smatra se da je studij farmakologije prvi započeo s Avicenom, perzijskim liječnikom i filozofom iz 11. stoljeća. Njegov kanon medicine, objavljen početkom 1000-ih, prvi put spominje farmakološke prakse, a ubrzo su ga slijedili opisi u Komentaru Ivana od St. Amanda na Nikolin Antedotar. S razvojem i naletom medicinskih i rekreacijskih lijekova u 19. stoljeću, farmakologija je napravila iskorak kada je Rudolf Buccheim osnovao prvi obrazovni odjel na Sveučilištu u Dorpatu u današnjoj Estoniji 1847. U to vrijeme morfij i kinin su bili među najproučavanijim farmaceutskim proizvodima.
U 21. stoljeću farmakološki programi se nude na sveučilištima i fakultetima diljem svijeta. Pripremajući studente za karijeru u laboratorijskim uvjetima, ovi su programi među najtežima za upis na mnogim sveučilištima.