Il settore ha l'obiettivo di formare, sul piano didattico e scientifico, competenze professionali specifiche per la conoscenza e lo studio dei farmaci a livello sperimentale preclinico e clinico nell'uomo. Studia e sviluppa metodologie idonee alla valutazione dei meccanismi d’azione, della farmacocinetica, degli effetti terapeutici, collaterali e avversi e delle conseguenti indicazioni e controindicazioni all’utilizzo nell’uomo, di farmaci di origine naturale (farmacognosia), di sintesi o biotecnologici, radiofarmaci, teranostici, e dispositivi medici contenenti tali sostanze, nonchè di sostanze tossiche cui l’uomo può essere esposto (tossicologia).
Persegue inoltre lo studio delle interazioni tra farmaci e condizioni fisiopatologiche dell’organismo, anche nell’ottica di alterazioni farmacocinetiche clinicamente rilevanti, nonché dell’influenza della configurazione genetica individuale ed etnica (farmaco-genetica, farmaco-genomica e farmaco-omica) sulle risposte ai farmaci, anche ai fini della  personalizzazione della terapia.
Studia anche altri fattori condizionanti le risposte ai farmaci, quali le loro interazioni con altri composti chimici, cibi, alimenti funzionali, nonché l’influenza del genere, dell’età, del regime posologico e delle altre condizioni espositive.
Il settore si occupa di temi di farmacologia clinica inclusi la metodologia delle sperimentazioni cliniche dei farmaci, la rilevazione e classificazione delle reazioni avverse, nonché lo studio della loro prevenzione, trattamento e impatto sociale (farmacovigilanza).
Il settore approfondisce altresì i rapporti rischio/beneficio e costo/beneficio (farmacoepidemiologia e farmacoeconomia) e l’aderenza e l’adeguatezza dell’impiego dei farmaci nell'uomo.
Infine, dedica specifica attenzione alle dipendenze da sostanze psicoattive e all'impiego di farmaci finalizzato a esaltare le prestazioni
o conseguire un vantaggio nelle attività sportive (doping).