Ključna razlika med medicinsko kemijo in farmacevtsko kemijo je v tem, da se medicinska kemija ukvarja z načrtovanjem, optimizacijo in razvojem novih kemičnih spojin za njihovo uporabo kot zdravila, medtem ko se farmacevtska kemija ukvarja s preučevanjem zdravil in njihovim razvojem.
Tako medicinska kemija kot farmacevtska kemija se ukvarja z zdravili ali zdravili, ki jih uporabljamo za zdravljenje različnih bolezni. Obe področji razpravljata o oblikovanju in razvoju zdravil z zelo majhnimi razlikami. Ena takih razlik je ta, da medicinska kemija preučuje ne samo zdravila, temveč tudi mehanizme delovanja teh zdravil v našem telesu.