A molekulák szerkezetének lényeges elemei tautomer állapotuk, illetve sav-bázis tulajdonságaik által meghatározott protonáltsági fokuk. Ezek egyrészt alapvetőek a fehérjével való kölcsönhatásuk szempontjából, másrészt befolyásolnak több, a gyógyszerjelölt szempontjából lényeges tulajdonságot, mint például a szelektivitást, a felszívódást vagy a metabolizmust. Mind a tautoméria-, mind a protoncsere-folyamatok gyakran több, különböző állapotú molekula együttes jelenlétét eredményezik. Ezek azonosítása a hatékony modellezés előfeltétele. A bázicitást, illetve savasságot az egyensúlyi állandó negatív logaritmusával, a pKa-val jellemezzük (bázisok esetében ez a konjugált savra vonatkozik). A pKa-val jellemzett bázicitás kísérletileg mérhető, illetve számítható is (lásd a 3.7.2. fejezetet). Érdemes megjegyezni, hogy a fehérje kötőhelyén a ligandum környezete eltér az oldatbeli mérés vagy a számításban feltételezett körülményektől, ezért általában több számított tautomer és protomer állapotot figyelembe kell venni a fehérjével való kölcsönhatás elemzésekor. Így például egy molekula fehérjébe való dokkolása során a vizsgálatba tipikusan több tautomer formát és különböző módon protonált állapotú molekulát szükséges bevonnunk. A megvalósuló szerkezetek pH-függő generálására több számítógépes program alkalmas, így például az ACDLabs, a ChemAxon Calculator vagy a Pipeline Pilot.