Farmakologia, lääketieteen osa-alue, joka käsittelee lääkkeiden vuorovaikutusta elävien eläinten järjestelmien ja prosessien kanssa, erityisesti lääkkeen vaikutusmekanismeja sekä lääkkeen terapeuttista ja muuta käyttöä.
Ensimmäisen länsimaisen farmakologisen tutkielman, luettelon klassisessa lääketieteessä käytetyistä yrttikasveista, teki 1. vuosisadalla jKr. kreikkalainen lääkäri Dioskorides. Lääketieteen tieteenala farmakologia juontaa juurensa keskiaikaisista apteekkareista, jotka sekä valmistivat että määräsivät lääkkeitä. 1800-luvun alussa syntyi jako potilaita hoitavien apteekkarien ja niiden apteekkarien välille, joiden kiinnostuksen kohteena oli ensisijaisesti lääkeyhdisteiden valmistaminen; jälkimmäiset muodostivat perustan kehittyvälle farmakologian erikoisalalle. Todella tieteellinen farmakologia kehittyi vasta sen jälkeen, kun kemian ja biologian kehitys 1700-luvun lopulla mahdollisti lääkkeiden standardoinnin ja puhdistuksen. Ranskalaiset ja saksalaiset kemistit olivat 1800-luvun alkuun mennessä eristäneet monia vaikuttavia aineita – morfiinia, strykniiniä, atropiinia, kiniiniä ja monia muita – niiden raakakasvien lähteistä. Farmakologian vakiinnutti 1800-luvun loppupuolella saksalainen Oswald Schmeiderberg (1838-1921). Hän määritteli sen tarkoituksen, kirjoitti farmakologian oppikirjan, auttoi perustamaan ensimmäisen farmakologisen aikakauslehden ja, mikä tärkeintä, johti Strasbourgissa koulua, josta tuli ydin, josta käsin itsenäisiä farmakologian laitoksia perustettiin yliopistoihin eri puolille maailmaa. 1900-luvulla ja erityisesti toisen maailmansodan jälkeisinä vuosina farmakologinen tutkimus on kehittänyt valtavan määrän uusia lääkkeitä, kuten antibiootteja, kuten penisilliiniä, ja monia hormonilääkkeitä, kuten insuliinia ja kortisonia. Farmakologia on tällä hetkellä mukana kehittämässä tehokkaampia versioita näistä ja monista muista lääkkeistä laboratoriossa tapahtuvan kemiallisen synteesin avulla. Farmakologiassa etsitään myös tehokkaampia ja vaikuttavampia tapoja antaa lääkkeitä kliinisen tutkimuksen avulla suurilla potilasmäärillä.
2000-luvun alkupuolella farmakologit tulivat tietoisiksi siitä, että yhdisteen kemiallisen rakenteen ja sen elimistössä aikaansaamien vaikutusten välillä on yhteys. Siitä lähtien tätä farmakologian osa-aluetta on korostettu yhä enemmän, ja tutkimuksissa kuvataan rutiininomaisesti lääkkeen vaikutuksen muutoksia, jotka johtuvat pienistä muutoksista lääkkeen kemiallisessa rakenteessa. Koska useimmat lääkeaineyhdisteet ovat orgaanisia kemikaaleja, tällaisia tutkimuksia tekevillä farmakologeilla on välttämättä oltava orgaanisen kemian tuntemusta.
Tärkeitä farmakologisia perustutkimuksia tehdään lääke- ja kemian alan yritysten tutkimuslaboratorioissa. Vuoden 1930 jälkeen tämä farmakologisen tutkimuksen ala laajeni laajasti ja nopeasti erityisesti Yhdysvalloissa ja Euroopassa.
Teollisuuden farmakologien työ käsittelee myös tyhjentäviä testejä, jotka on tehtävä ennen kuin lupaavat uudet lääkkeet voidaan ottaa lääketieteelliseen käyttöön. Yksityiskohtaiset havainnot lääkkeen vaikutuksista koe-eläinten kaikkiin järjestelmiin ja elimiin ovat välttämättömiä, ennen kuin lääkäri voi tarkasti ennustaa sekä lääkkeen vaikutukset potilaisiin että sen mahdollisen myrkyllisyyden ihmisille yleensä. Farmakologi ei itse testaa lääkkeiden vaikutuksia potilailla; tämä tehdään vasta perusteellisten eläinkokeiden jälkeen, ja lääkärit tekevät sen yleensä uusien lääkkeiden kliinisen tehokkuuden määrittämiseksi. Jatkuvaa testausta tarvitaan myös lääkevalmisteiden ja niiden tehon ja puhtauden rutiiniluonteiseen valvontaan ja standardointiin.