L'objectif principal de la chimie combinatoire est la synthèse de tableaux de composés chimiques ou biologiques, appelés bibliothèques. Ces bibliothèques sont examinés pour déterminer les éléments utiles, telles que des candidats-médicaments. Synthèse et le dépistage sont souvent considérées comme des tâches distinctes car ils nécessitent des conditions différentes, instrumentation et l'expertise scientifique. Synthèse implique le développement de nouvelles réactions chimiques pour produire des composés, tout en dépistage vise à identifier l'effet biologique de ces composés, tels que de la forte liaison aux protéines et aux autres cibles biomoléculaire.