计算化学生物学主要是运用多种计算方法与技术手段，开展药物靶标发现、先导化合物发现与优化、化合物作用机制等方向的研究。

在药物靶标发现的环节，一方面可以运用计算生物学的技术手段，基于生物医学大数据的分析，寻找潜在的药物靶标，有助于发现全新的药物靶标及作用机制；另一方面可以运用计算化学的技术手段，采用反向分子对接或是药效团匹配的策略，预测活性化合物的分子靶标，有助于发现药用天然产物等重要化合物的靶标及作用机制。

在先导化合物发现的环节，一方面可以运用计算生物学的技术手段，深入研究靶标蛋白质的动态调控机制，有助于发现全新的化合物调控机制及结合口袋；另一方面可以运用计算化学的技术手段，如量子化学、分子力学等计算方法，研究小分子化合物的性质，进而使用分子对接等技术手段，开展高通量的药物虚拟筛选，加速新药先导化合物的发现。而在先导化合物优化的环节，基于靶标蛋白与化合物的复合物晶体结构，可以综合运用计算化学生物学的各项技术及工具，对先导化合物的结构进行优化，以获得各项性质更为有利的候选药物，提高药物研发的成功率。

在化合物的作用机制确证与安全性监测环节，一方面可以运用计算生物学的技术手段，基于化合物的组学数据分析，寻找化合物作用前后表达量或含量，发生显著变化的生物网络节点，有助于监测化合物的在靶效应与脱靶效应；另一方面可以运用计算化学的技术手段，基于化合物结构与现有相关数据库信息的比对，预测化合物可能的代谢位点及毒副作用，有助于降低候选药物出现代谢或安全性问题的概率。

随着物理化学、统计力学等相关基础学科理论的不断发展，高性能计算、生物医学大数据等相关物质条件的不断进步，计算化学生物学的多种技术手段，无论是用于药物研发，还是基于小分子探针的生物学机制研究，都能发挥难以替代的关键作用。尤其是，与相关的实验技术手段、计算方法和技术工具互相配合，能够加速新药研发的进程，并提高新药研发的成功率，亦有利于相关基础生物学的研究进展。