Bao gồm các lĩnh vực nghiên cứu tập trung vào cấu trúc, tác động, cách thức phân tán và khả năng hấp thụ của các loại dược phẩm. Các nhà khoa học áp dụng những kiến thức có được từ hóa học (vô cơ, đặc tính vật lý, hóa sinh, phân tích), sinh học (giải phẫu, sinh lý học, sinh hóa, tế bào học, phân tử học), dịch tễ học, số liệu thống kê, đo lường bằng hóa chất, toán học, vật lý và các kỹ thuật hóa học

Các lĩnh vực nghiên cứu của ngành dược còn được phân loại cụ thể thành nhiều lĩnh vực khác nhau và chủ yếu bao gồm 4 nhánh chính:

1.Dược lý học: Là nhánh nghiên cứu về các ảnh hưởng sinh hóa và sinh lý học lên cơ thể người, bao gồm:

- Dược lực học: Nghiên cứu về các sự tương tác giữa tế bào và phân tử có trong thành phần của thuốc tác động lên từng bộ phận trên cơ thể thông qua các thụ quan. Có thể hiểu ngắn gọn là: “Tác động của thuốc đến cơ thể người”

- Dược động học: Nghiên cứu về những yếu tố kiểm soát đến sự tích tụ của thuốc đến từng bộ phận của cơ thể người. Đơn giản là: “Tác động của cơ thể đến thuốc”

- Độc chất học: Nghiên cứu về những nguy hại hay độc tính xuất phát từ dược phẩm

- Dược gen học: Nghiên cứu về những đặc tính di chuyền xuất phát từ sự tương tác giữa dược phẩm và sinh vật

2. Hóa dược: Là một nhánh nghiên cứu về xây dựng cấu trúc thuốc để tối ưu dược động học và dược lực học, bao gồm cả quá trình tổng hợp của các phân tử thuốc mới

3. Bào chế thuốc: Là một nhánh nghiên cứu và xây dựng công thức thuốc để tối đa hóa việc hấp thụ thuốc, đặc tính ổn định, dược động học và khả năng tiếp nhận thuốc của bệnh nhân

4. Dược liệu học: Là nhánh nghiên cứu về dược liệu có nguồn gốc từ tự nhiên

Với việc ngày càng nhiều nghiên cứu được công bố và mở rộng các lĩnh vực nghiên cứu của ngành dược, những phân ngành nhỏ sẽ được tiếp tục bổ sung thêm vào danh sách trên. Quan trọng hơn hết đó là những kiến thức thu được sẽ làm cho ranh giới giữa các chuyên ngành riêng lẻ của dược học đang dần mờ nhạt hơn. Đã có những khái niệm cơ bản được liên kết với nhau đến các lĩnh vực của ngành dược, chúng cũng đã góp phần tạo ra những hiểu biết chung có thể áp dụng được từ tất cả các lĩnh vực có được từ nghiên cứu dược học và liệu pháp sử dụng dược phẩm

Hiện nay, ngành Dược đang dần hình thành và xuất hiện một lĩnh vực mới đó là Dược học số, nó nhằm để miêu tả các hiểu về sử dụng thuốc và dược phẩm thông qua ứng dụng, đánh giá và công nghệ internet, lĩnh vực này sẽ cải thiện hiểu biết việc sử dụng dược phẩm từ người bệnh