Das Studium der Chemie ist ein wesentlicher Bestandteil des Studiums der Pharmazie, da die pharmazeutische Wissenschaft untersucht, wie verschiedene Medikamente chemisch mit den Chemikalien im menschlichen Körper reagieren. Das Leben selbst kann als die Summe der Chemikalien zusammengefasst werden Reaktionen innerhalb eines Organismus. Pharmazeutische Substanzen sollen diese Reaktionen kontrollieren oder anderweitig verändern. Apotheker sind Experten für Dosierungen und verwandte Themen, während Pharmazie die Chemie studiert.
Pharmazeutische Verbindungen sind nur insoweit wirksam, als sie gezielte Chemikalien im Körper beeinflussen, aber selten wirken sie nur auf eine. Diese Nebenwirkungen sind fast nie von Vorteil. Daher werden die in Medikamenten verwendeten Verbindungen in ihrer Zusammensetzung und Menge streng kontrolliert. Jedes Medikament und jeder Zustand zielt auf eine bestimmte Konzentration der Verbindungen im Körper ab, daher müssen die Dosierungen kontrolliert werden. Im Allgemeinen werden die Dosierungen von der Schwere der behandelten Erkrankung und der Körpergröße der Person beeinflusst, der sie verabreicht werden.
Die Chemie komplexer Organismen wie des Menschen ist so kompliziert, dass Wissenschaftler sie nur sehr teilweise verstehen. Während pharmazeutische Verbindungen mehrere Testrunden durchlaufen müssen, bevor sie freigegeben werden, werden unerwartete Wirkungen oft lange nach der Freigabe eines Arzneimittels entdeckt.