Farmakodynamiikka on tutkimus siitä, mitä lääke tekee elimistölle. Useimmissa tapauksissa se on tutkimus lääkkeen vuorovaikutuksesta aiotun reseptorin kanssa, joka on kehon kohde, joka sitoo lääkkeen henkilön fysiologisiin järjestelmiin. Tällä tutkimusalueella on useita kiinnostuksen kohteita, kuten lääkkeiden kohdistaminen tiettyyn kehon kohtaan, lääkkeiden tehokkuus eri ikäryhmissä ja lääkkeen tahattomat sivuvaikutukset. Farmakodynamiikan vastine on farmakokinetiikka, tutkimus siitä, mitä keho tekee lääkkeelle.
Jotta useimmat lääkkeet toimisivat, ne on kohdistettava kehon reseptoriin tai kehon sisällä olevaan mikro -organismiin, kuten bakteeri -infektioon. Reseptori on erityinen proteiinityyppi, joka tarttuu solun kehosta. Lääkkeille annetaan eri proteiini, nimeltään ligandi, joka voi muodostaa yhteyden reseptoriin. Nämä kaksi proteiinia napsahtavat yhteen kuin palapelin palaset, ja sitominen toimii laukaisimena ja käynnistää kemiallisten reaktioiden kulun, kuten lääkkeen, joka aloittaa taudin torjuntaprosessin. Tietäminen, minkälainen ligandi kiinnittyy lääkkeeseen, on tärkeä osa farmakodynamiikkaa.
Yksi farmakodynamiikan merkittävimmistä tutkimusalueista on varmistaa, että lääkkeet ovat tehokkaita monilla eri ikäryhmillä ja taudin vaiheissa. Ihmisen ikääntyessä reseptorit muuttuvat. Monet lääkkeet tarvitsevat reseptoreita, joihin ne voivat sitoutua, joten lääkkeitä on ehkä luotava useilla ligandeilla, jotka voivat sitoutua useisiin reseptoreihin ikäryhmän kattamiseksi. Sama pätee sairauksiin, jotka ovat pitkäaikaisia ja rappeutuvia, kuten Alzheimerin tauti, joka kulkee monivaiheisesti ja aiheuttaa ihmisen aivosolujen heikkenemisen taudin edetessä. Siksi lääke, joka kohdistuu myöhäiseen Alzheimerin tautiin, tarvitsee erilaisen rakenteen kuin se, joka kohdistuu taudin varhaiseen vaiheeseen.
Toinen farmakodynamiikan osa on oppia ja ymmärtää kaikki vaikutukset, joita lääkkeellä voi olla kehossa, kun se on sitoutunut aiottuun reseptoriin. Huumeiden on tietysti tarkoitus muuttaa kehossa tapahtuvaa. Ne voivat muuttaa viruksen replikoitumista, estää kasvaimen kasvua tai vahvistaa immuunijärjestelmää. Lääkekehityksen alkuvaiheessa farmakodynamiikkaa käytetään kuitenkin tutkimaan kaikkia lääkkeen sitoutumisen tahattomia seurauksia. Sivuvaikutuksia voivat olla vaurioiden aiheuttaminen kehon soluille, solumutaation indusointi, joka voi johtaa syöpäkasvaimiin, tai pahimmassa tapauksessa todella lisätä taudin tehoa.