Medicinska kemija kombinira discipline kemije i farmakologije kako bi formirala znanost koja postoji za razvoj lijekova prikladnih za ljudsku upotrebu. Medicinski kemičari rade na dizajniranju, proučavanju i razvoju farmaceutskih lijekova. Kako bi stvorili nove lijekove, medicinski kemičari moraju biti u mogućnosti koristiti različite interdisciplinarne predmete kao što su organska kemija, biokemija, molekularna biologija, fizikalna kemija i računalna kemija.
Razvoj novog farmaceutskog lijeka zahtijeva dugotrajan razvojni i istraživački proces. Medicinski kemičari prvo moraju otkriti kemijski spoj koji traže oslanjajući se na opsežno kemijsko i biološko znanje. Osim željenih kemijskih spojeva, kemičari također mogu istraživati određene biljke, životinje i gljive kako bi pronašli svojstva koja traže.
Nakon što je idealan kemijski spoj otkriven, sljedeći korak prema razvoju lijeka je daljnje istraživanje spoja. Modificiranjem određenih agenasa unutar spoja nastaju lijekovi koji su prikladni za ljude. U ovom trenutku, lijekovi se dodatno testiraju na moguće nuspojave, a mnoge lijekove reguliraju vlade prije nego što budu dostupni potrošačima.
Mnogi lijekovi koji su razvijeni u laboratorijima nikada se ne nude javnosti. Ako državni dužnosnici otkriju da jedna vrsta droge predstavlja preveliki rizik, lijek moraju mijenjati kemičari. Nakon što se lijek pusti, državni dužnosnici posebno vode računa o tome da se lijek pošteno plasira na tržište. Medicinski kemičari često ne sudjeluju u marketingu lijeka, iako će biti pozvani da unesu potrebne promjene na lijeku koji državni službenici ne smatraju sigurnim.
Dok medicinska kemija zahtijeva solidnu pozadinu u kemiji, mnogi od ovih stručnjaka nemaju specifičnu diplomu medicinske kemije. Zapravo, većina medicinskih kemičara stječe diplomu opće kemije samo na diplomskoj razini. Ovaj oblik certifikacije često je dovoljan za osiguranje pozicije u farmaceutskoj tvrtki.
Medicinska kemija je vitalni dio farmaceutske industrije, iako je to jedna znanost koju pomno prate državni dužnosnici. Brojni su politički, ekološki i etički problemi uključeni u puštanje bilo kojeg novog farmaceutskog lijeka. Kako bi se proizveli lijekovi koji su sigurni za ljudsku upotrebu, svaki novi lijek mora biti testiran, dokazan i poslan natrag na ploču za crtanje medicinske kemije ako lijek ne ispunjava visoka vladina očekivanja.