تستخدم الكيمياء الفوق جزيئية في تصميم الأدوية لتفاعل الجزيئات الصغيرة المتعددة المتكونة من بعض العناصر الأساسية مثل الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والفلور والكلور والبروم واليود. وتعتمد هذه الكيمياء على فهم العلاقة بين هيكل الجزيء وتفاعله مع الأهداف الحيوية داخل الجسم.
وتتضمن الخطوات الرئيسية في تصميم الأدوية باستخدام الكيمياء الفوق جزيئية:
1- تحديد الهدف الحيوي المراد الوصول إليه.
2- تحليل هيكل الأهداف الحيوية وتحديد المناطق التي يمكن استهدافها.
3- تحليل هيكل المركبات المرشحة وتحديد الأفضل منها للتفاعل مع الأهداف الحيوية.
4- تحسين الخواص الفيزيائية والكيميائية للمركبات المرشحة لتحسين فعاليتها واختيارية.
5- تقييم فعالية المركبات المرشحة في دراسات حيوية وسريرية.
6- تحسين خواص المركبات المرشحة لتحسين استخدامها في الإنتاج الصناعي وتوفيرها للأسواق.
ويمكن استخدام الكيمياء الفوق جزيئية في تصميم الأدوية لعلاج العديد من الأمراض المختلفة مثل السرطان والأمراض العصبية والأمراض القلبية والأمراض المناعية والأمراض الجلدية والأمراض العدوائية والأمراض الوراثية.