A vegyületek fizikai-kémiai sajátságainak ismerete mind kémiai, mind biológiai szempontból elengedhetetlen. Míg kémiai szempontból a vegyületnek alapvetően a szintézis vagy reakcióközegben (elsősorban szerves oldószerek), megfigyelhető viselkedését, addig biológiai értelemben a fiziológiás közegekben (gyomor, bél, vér, szöveti környezet) való viselkedését és fizikai-kémiai sajátságait kell figyelembe venni. A gyógyszerkutatás korai szakaszában a vegyületek fizikai-kémiai paramétereit elsősorban a tápcsatortán keresztül megvalósuló felszívódási (Absorption), szervezetben való eloszlási (Distribution), a főként májban végbemenő metabolikus (Metabolism) folyamatokhoz köthető, és az elsődlegesen vesén keresztül történő kiválasztási (Excretion), azaz összességében ADME-sajátságainak előrejelzésére használjuk. A korai fizikai-kémiai jellemzés alapja, hogy a gyógyszeradagolás per os valósul meg, a hatóanyag a tápcsatornában beoldódik, azon keresztül felszívódik, majd a véráram segítségével a célszövetbe jut, azaz eloszlik a szervezetben. További egyszerűsítő feltétel, hogy mind a belekből történő felszívódás, mind a szöveti eloszlás esetében a hatóanyag membránon való átjutása csak passzív transzporttal menjen végbe. A fenti feltételek mellett a gyógyszerjelölt vegyületek ADME-folyamatai már egyszerű kémiai, fizikai-kémiai paraméterekkel is modellezhetővé válnak. Ezek közül a legfontosabbak a vegyületek proton-diszszociációs sajátsága, lipofilitása, oldhatósági viszonyai, permeabilitása, illetve kémiai stabilitása különböző fiziológiás modelloldatokban.