药物设计（英语：Drug design），又称理性药物设计（rational drug design），根据对于靶点（Biological target）的现有知识，去寻找与发明出新型药物的过程。药物设计根据有机小分子物质（如蛋白质）的化学结构、电价与形状等，来设计出可能达到效果的新型化学药物。使用电脑分子建构技术，来进行药物设计，称为电脑辅助药物设计（computer-aided drug design）。根据对于生物目标的化学结构来进行设计，称为结构药物设计（structure-based drug design）。除了小分子之外，生物治疗，特别是单克隆抗体治疗是越来越重要的一类药物，并且已经开发了用于改善这些基于蛋白质的治疗剂的亲和力，选择性和稳定性的计算方法。