改變一個原子，藥物可能就會失效。這就是構效關係（SAR）的意義所在──研究分子結構如何影響其生物活性。藥物化學家利用構效關係指導結構修飾。如果在某個位置添加甲基可以提高藥物效力，他們就會嘗試在該位置添加其他基團。如果去除羥基可以降低毒性，他們就會尋找其他具有相同效果的修飾。最終目標是找到關鍵的結構特徵並對其進行最佳化。

構效關係（SAR）建立在實驗之上。化學家合成一系列結構相似的化合物，每個化合物都略有結構變化，然後測量它們的活性。數據被繪製成圖表或表格，從中可以發現規律。定量構效關係（QSAR）更進一步，建構數學模型，根據基因性質預測活性。這些模型可以在合成任何化合物之前篩選虛擬化合物庫。構效關係並非總是簡單的。提高效力的改變可能會降低溶解度，或降低毒性的修飾也可能降低療效。化學家需要同時權衡多種性質。

SAR揭示了什麼：

• 藥效團. 活性所需的結構特性。
• 效力趨勢。 變化如何影響達到效果所需的劑量。
• 選擇性. 變化如何影響與相關標靶的結合。
• 代謝穩定性。 變化如何影響身體的分解作用。
• 毒性。 變化如何影響安全。

SAR 是一個迭代過程。每一輪設計、綜合和測試都會為下一輪提供資訊。