天然藥物化學的研究對象是各類天然藥物中的化學成分。天然藥物是指來源于自然界的、未經(jīng)加工或僅經(jīng)過簡單加工的植物、動物、礦物和微生物等。這些天然藥物蘊含著豐富多樣的化學成分，它們在維持生物體正常生理功能以及發(fā)揮藥物治療作用方面起著關鍵作用。

植物類天然藥物是天然藥物化學研究的重要對象。植物中含有眾多類型的化學成分，比如生物堿，它具有顯著的生物活性，像麻黃中的麻黃堿有平喘作用，黃連中的小檗堿有抗菌消炎功效；黃酮類化合物，如蘆丁具有維生素P樣作用，能降低血管脆性及異常通透性；萜類和揮發(fā)油，如青蒿素是從青蒿中提取的倍半萜內(nèi)酯過氧化物，對瘧疾有特效。

動物類天然藥物也備受關注。例如，牛黃中的膽紅素、膽酸等成分具有清熱解毒、鎮(zhèn)驚等作用；鹿茸中含有的氨基酸、多肽等物質(zhì)有增強機體免疫力等功效。

礦物類天然藥物所含化學成分同樣是研究內(nèi)容。像石膏主要成分為含水硫酸鈣，有清熱瀉火的作用；雄黃主要成分是二硫化二砷，有解毒殺蟲等功效。

微生物類天然藥物也有重要研究價值。許多抗生素就是微生物的代謝產(chǎn)物，如青霉素是從青霉菌培養(yǎng)液中提取的，能抑制細菌細胞壁的合成，起到殺菌作用。

對這些天然藥物化學成分的研究，涵蓋了其結構特點、物理化學性質(zhì)、提取分離方法、結構鑒定技術以及生物合成途徑等方面，通過研究可以為開發(fā)新的藥物資源、闡明天然藥物作用機制、提高天然藥物質(zhì)量等提供科學依據(jù)。