Για να μελετήσει κάποιος χημικές ουσίες, πρέπει να γνωρίζει πολλά για το τι θα επηρεαστεί αν προσληφθεί (εισέλθει στον οργανισμό). Καθώς όλο και περισσότεροι άνθρωποι γνωρίζουν για την κυτταρική βιολογία και τη βιοχημεία, ο τομέας της φαρμακολογίας έχει αλλάξει επίσης. Είναι πλέον δυνατό να σχεδιάζονται χημικές ουσίες που κάνουν συγκεκριμένα πράγματα.
Μια χημική ουσία μπορεί να έχει διαφορετικές ιδιότητες. Η φαρμακοκινητική περιγράφει την επίδραση που θα έχει ο οργανισμός στη χημική ουσία και η φαρμακοδυναμική περιγράφει την επίδραση της χημικής ουσίας στον οργανισμό (επιθυμητή ή τοξική).
Όταν ένας φαρμακολόγος μιλάει για τις φαρμακοκινητικές ιδιότητες μιας χημικής ουσίας, ενδιαφέρεται για τέσσερα πράγματα: ADME.
- Απορρόφηση - Πώς απορροφάται το φάρμακο (μέσω του δέρματος, του εντέρου, του στόματος);
- Διανομή - Πώς εξαπλώνεται στον οργανισμό;
- Μεταβολισμός - Το φάρμακο μετατρέπεται χημικά μέσα στο σώμα και σε τι. Είναι αυτές οι νέες ουσίες δραστικές; Θα μπορούσαν να είναι τοξικές;
- Αποβολή - Πώς ο οργανισμός απαλλάσσεται από τη χημική ουσία (μέσω της χολής, των ούρων, της αναπνοής, του δέρματος);
Τα φάρμακα λέγεται ότι έχουν στενό ή ευρύ θεραπευτικό δείκτη. Αυτό περιγράφει την αναλογία του επιθυμητού αποτελέσματος προς το τοξικό αποτέλεσμα. Ένα φάρμακο με στενό θεραπευτικό δείκτη (κοντά στο ένα) κάνει αυτό που θέλουν οι άνθρωποι να κάνει μόνο όταν η χορηγούμενη ποσότητα είναι αρκετή για να θέσει σε κίνδυνο τον οργανισμό. Ένα φάρμακο με ευρύ θεραπευτικό δείκτη (μεγαλύτερο από πέντε) κάνει αυτό που οι άνθρωποι θέλουν να κάνει και δεν θέτει απαραίτητα τον οργανισμό σε κίνδυνο. Φάρμακα με στενό περιθώριο είναι πιο δύσκολο να δοσολογηθούν και να δοθούν σε ένα άτομο και μπορεί να απαιτούν παρακολούθηση του θεραπευτικού φαρμάκου (παραδείγματα είναι η βαρφαρίνη, ορισμένα αντιεπιληπτικά, αμινογλυκοσιδικά αντιβιοτικά). Τα περισσότερα αντικαρκινικά φάρμακα έχουν στενό θεραπευτικό περιθώριο- οι τοξικές παρενέργειες εμφανίζονται σχεδόν πάντα στις δόσεις που απαιτούνται για τη θανάτωση των όγκων.
