Các mơ hình QSAR đƣợc xây dựng trên cơ sở nghiên cứu hóa học phân tử và phân tích sinh hóa thực nghiệm để tham số hóa các đặc điểm cấu trúc và hoạt tính sinh học của một bộ chất, kết hợp với quy trình xử lý số liệu bằng các phƣơng pháp thống kê để thiết lập mối quan hệ định lƣợng cấu trúc hóa học - hoạt tính sinh học dƣới dạng các mơ hình tốn học. Mỗi mơ hình QSAR đƣợc thực hiện trên một bộ chất, có phạm vi ứng dụng nhất định, trong đó, có thể dự đoán sinh học đối với nhiều hợp chất khác mà không cần thực hiện các phép kiểm tra sinh học phức tạp bằng thực nghiệm, cho phép tiết kiệm thời gian, chi phí và nhân lực.
Hiện nay, QSAR là công cụ nghiên cứu quan trọng trong đánh giá về các nguy cơ hóa học khi các phân tử đƣợc kiểm tra khơng sẵn có (ví dụ nhƣ tại các giai đoạn đầu của thiết kế hóa học hay việc kiểm tra trƣớc khi sản xuất), hoặc kết quả thử nghiệm khơng thích hợp với cơng nghệ hiện tại (ví dụ các chất dễ bay hơi, các chất phản ứng, chất khơng tan, các chất chuyển hóa), hoặc khi số lƣợng các thí nghiệm cần thực hiện vƣợt quá khả năng kỹ thuật của các nhà nghiên cứu (nghĩa là không thể tổng hợp đƣợc hoặc số lƣợng chất cần kiểm tra quá lớn).
QSAR đƣợc phát triển đặc biệt mạnh mẽ và hiệu quả trong lĩnh vực hóa học dƣợc liệu. Bằng cách phát triển và sử dụng các mơ hình QSAR để sàng lọc
Bộ chất
Hoạt tính sinh hóa Thơng số cấu trúc
Nghiên cứu hóa học phân tử
Nghiên cứu sinh hóa thực nghiệm
ảo bộ chất nghiên cứu và sau đó tiến hành xác thực bằng thực nghiệm, các nhà hóa dƣợc học đã khám phá ra nhiều phân tử mới với khả năng đáp ứng sinh học cao, mở ra nhiều triển vọng mới về phạm vi, chất lƣợng và độ an toàn của các sản phẩm dƣợc lý.
Phạm vi khai thác và ứng dụng QSAR đƣợc khái quát ở sơ đồ Hình 1.4.