Эмпирический поиск новых лекарственных препаратов представляет собой, по сути, классический путь проб и ошибок. Разумеется, «наугад» в наше время фармацевты уже не работают; вначале синтез проводится на основании уже установленных закономерностей, касающихся влияния тех или иных функциональных групп на биологическую активность. После того, как варианты вещества синтезированы из них отбираются наиболее активные, которые затем подлежат всестороннему исследованию. Эмпирический метод поиска не является новым в науке, напротив, у него многовековая история. Ряд целебных свойств отдельных растений и минералов были известны еще на заре цивилизации. На качественно новый уровень эмпирический поиск вышел во второй половине XIX в., что связано с развитием на тот момент синтетической химии. Так, эмпирически были открыты противовоспалительные свойства салициловой кислоты, антисептические свойства раствора формальдегида и нитрата серебра, снотворный эффект хлоралгидрата и т. д. Количество синтетических лекарственных препаратов неуклонно увеличивалось год от года, причем не только благодаря синтезу качественно новых соединений, но и за счет создания на их основе новых химических модификаций структуры молекул ряда природных и синтетических веществ, чья фармакологическая активность уже была известна на тот момент.
Данный принцип (модификация молекул) и в наши дни чрезвычайно широко используется при создании новых фармакологических препаратов, в частности полусинтетических аналогов антибиотиков природного происхождения, гормональных, противоопухолевых и многих других средств. Разумеется, сама техника эмпирического поиска стала куда более совершенной.
Помимо субъективной оценки эффективности вещества, проводятся многочисленные тесты по современным технологиям, применяется метод скрининга и многие другие методы, позволяющие в относительно короткий отрезок времени исследовать весьма значительное число модификаций химических соединений. Следует отметить, что даже применение самых современных методик поиска новых лекарственных препаратов не приводит к революционным открытиям в области фармакологии. Как правило, речь идет о создании биологически активных веществ, являющихся в той или иной мере аналогами в рамках определенной фармакологической группы, а оригинальные препараты появляются очень редко.
Одним из эмпирических методов поиска является метод скрининга, который заключается в отсеивании наиболее фармакологически активных веществ из большого числа полученных из натурального сырья или синтезированных веществ. Одним из наиболее перспективных вариантов метода скрининга является так называемый многопараметрический функциональный метод. Он заключается в одновременном фиксировании у подопытного животного целого ряда показателей функциональной активности различных органов и систем. На основе проявления реакций на введение препарата проводится дифференциация и последующая классификация веществ, которые испытываются на данный момент. Параллельно производится отсеивание (исключение) непригодных для дальнейшего применения соединений.
На текущем этапе развития, скрининг проводится по 70—80 параметрам с применением последних биологических и физико-химических достижений, а также компьютерной обработки данных, которая позволяет установить необходимые в работе закономерности.
Тем не менее с каждым годом все более увеличивается количество новых синтезированных соединений и применение скрининга с использованием подопытных животных становится процессом не очень эффективным и экономически неоправданным. В связи с этим совершенствуется скрининг с применением информационных технологий. Новые варианты скринингового метода дают возможность предварительно отобрать из большого количества веществ только те, которые могут дать ожидаемую биологическую активность и должны пройти дальнейшее испытание на подопытных животных. Методика «расчетного скрининга» позволяет исследователям не только сразу отсеять неперспективные соединения, но и дать определенные рекомендации, касающиеся направленного синтеза биологически активных веществ.