ทั้งนี้ความซับซ้อนของโครงสร้างสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติยังสามารถขับเคลื่อนการพัฒนากระบวนการสังเคราะห์ทางอินทรีย์เคมีที่มี

ประสิทธิภาพสูงขึ้น รวมทั้งความต้องการปฏิกิริยาใหม่ ๆ ที่จำเป็นต้องมีการวางแผน คิดค้น และออกแบบให้เหมาะสมในการตอบโจทย์การสร้างสารเลียนแบบสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติที่อาจยังไม่มีรายงานใด ๆ มาก่อน นับว่าเป็นความท้าทายอย่างยิ่งซึ่งหากพัฒนาได้สำเร็จจะช่วยให้สามารถเข้าถึงสารดังกล่าวที่แสดงฤทธิ์ทางชีวภาพที่น่าสนใจแต่มีเพียงปริมาณน้อยถึงน้อยมากในแหล่งทางธรรมชาติ เนื่องจากกระบวนการเหล่านี้ทำให้สังเคราะห์สารได้ในปริมาณมากพอต่อการศึกษาต่างๆ ที่จำเป็นในการประเมินฤทธิ์ทางเภสัชกรรม และการความเป็นพิษซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในกระบวนการวิจัยและพัฒนายา นอกจากนี้ยังได้นำเคมีคำนวณมาประยุกต์ใช้ในการพิสูจน์เอกลักษณ์ทางโครงสร้างของสารผลิตภัณฑ์ธรรมชาติหรือสารสังเคราะห์โดยใช้ข้อมูลทางสเปกโตรสโคปีที่ได้มาจากการศึกษาร่วมกับกระบวนการทางสถิติในการยืนยันโครงสร้าง รวมทั้งยังสามารถใช้เคมีคำนวณในการจำลองแบบเพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์ที่สารโมเลกุลเล็กมีต่อสารชีวโมเลกุลเป้าหมายเพื่อนำองค์ความรู้ใหม่ดังกล่าวมาใช้ในการออกแบบสารอนุพันธ์ใหม่ ๆ ตามต้องการ