Tematyka badań koncentruje się na następujących zagadnieniach: budowa chemiczna substancji leczniczych ich właściwości fizykochemiczne i biologiczne metody otrzymywania, w szczególności syntezy chemicznej chemiczne aspekty oddziaływania leków na organizm ustalanie ilościowych współzależności między strukturą a bioaktywnością przemiany związków w warunkach in vitro, czyli trwałość leków trwałość leków in vivo, czyli metabolizm ksenobiotyku ocena chemiczna jakościowa i ilościowa
Chemia leków jest wysoce interdyscyplinarną dziedziną wykorzystującą osiągnięcia dyscyplin takich jak: chemia organiczna, biochemia, chemia fizyczna, chemia obliczeniowa, farmakologia, farmakognozja, fizjologia, mikrobiologia i statystyka.
Rys historyczny Chemia leków wywodzi się od chemii lekarskiej, zwanej jatrochemią, której podwaliny stworzyła alchemia. Twórcą jatrochemii był Paracelsus (1493–1541), który wprowadził do lecznictwa rtęć, siarkę i sól kuchenną. Jemu zawdzięczamy również hipotezę, że za działanie lecznicze roślin odpowiadają zawarte w nich związki chemiczne. Pierwszej izolacji jednorodnej chemicznie substancji leczniczej z surowca roślinnego dokonał Friedrich Sertürner.