Η έρευνα και η μελέτη της δράσης των φαρμάκων σε μοριακό και κυτταρικό επίπεδο και η αξιοποίηση της γνώσης για το σχεδιασμό φαρμάκων, αποτελεσματικότερες και ασφαλέστερες δράσεις αποτελεί το κύριο αντικείμενο της εργασίας του. Πιο συγκεκριμένα, ο φαρμακοποιός με ειδίκευση στη μοριακή βιολογία και την κλινική φαρμακευτική ασχολείται με την ανάπτυξη και εφαρμογή νέων μεθόδων μοριακής γενετικής για την έγκαιρη διάγνωση λοιμώξεων με σκοπό την καλύτερη φαρμακολογική αντιμετώπισή τους. Ακόμη, ασχολείται με την κλινική μελέτη των θετικών και αρνητικών επιδράσεων της φαρμακοθεραπείας στους διάφορους ασθενείς και την ορθολογική χρήση των φαρμάκων από άποψη κόστους και αποτελεματικότητας. Ιδιαίτερο αντικείμενο της εργασίας του αποτελεί η ανάπτυξη νέων μεθόδων για την περιγραφή και ανάλυση της κινητικής των φαρμάκων (μηχανισμοί απορρόφησης, κατανομής και αποβολής τους από διάφορα όργανα κ.ά.) καθώς και ο σχεδιασμός και η εκτέλεση κλινικών μελετών για τη διαμόρφωση καταλληλότερων θεραπευτικών φαρμακευτικών σχημάτων.