抗代谢药的化学结构与机体内的核酸或蛋白质代谢物相似,因而能与代谢物发生特异性、竞争性结合从而影响或拮抗代谢功能。在研究过程中除以叶酸、嘧啶、嘌呤及核苷酸合成作为靶点,合成不少抗代谢药。近年还以核苷酸还原酶及多胺合成作为靶点,研究开发出不少新的抗代谢药。