قد يؤدي تغيير ذرة واحدة إلى توقف الدواء عن العمل. هذا هو درس العلاقة بين التركيب والنشاط، وهي دراسة كيفية تأثير بنية الجزيء على نشاطه البيولوجي. يستخدم الكيميائيون الطبيون هذه العلاقة لتوجيه تعديلاتهم. فإذا أدت إضافة مجموعة ميثيل إلى موضع معين إلى زيادة الفعالية، فإنهم يحاولون إضافة مجموعات أخرى في ذلك الموضع. وإذا أدى إزالة مجموعة هيدروكسيل إلى تقليل السمية، فإنهم يبحثون عن تغييرات أخرى لها التأثير نفسه. الهدف هو تحديد السمات البنيوية المهمة وتحسينها.

تُبنى علاقة التركيب بالنشاط (SAR) على الاختبارات. يقوم الكيميائيون بتخليق سلسلة من المركبات ذات الصلة، مع تغيير طفيف في بنية كل منها، ثم يقيسون نشاطها. تُعرض البيانات بيانيًا أو في جداول، فتظهر أنماط محددة. أما علاقة التركيب بالنشاط الكمية (QSAR)، فتتجاوز ذلك ببناء نماذج رياضية تتنبأ بالنشاط انطلاقًا من الخصائص الجزيئية. يمكن لهذه النماذج فحص مكتبات افتراضية قبل تصنيع أي مركب. لا تكون علاقة التركيب بالنشاط دائمًا بسيطة. فقد يؤدي تغيير يُحسّن الفعالية إلى تدهور الذوبانية، أو قد يؤدي تعديل يُقلل السمية إلى تقليل الفعالية أيضًا. لذا، يوازن الكيميائي بين خصائص متعددة في آن واحد.

ما يكشفه نظام الرادار ذي الفتحة التركيبية (SAR):

• Pharmacophore. السمات الهيكلية المطلوبة للنشاط.
• اتجاهات الفعالية. كيف تؤثر التغييرات على الجرعة اللازمة للتأثير.
• Selectivity. كيف تؤثر التغييرات على الارتباط بالأهداف ذات الصلة.
• الاستقرار الأيضي. كيف تؤثر التغييرات على عملية التحلل في الجسم.
• Toxicity. كيف تؤثر التغييرات على السلامة.

تعتمد تقنية SAR على التكرار. فكل جولة من التصميم والتركيب والاختبار تُفيد الجولة التالية.