El término gráficos se refiere a dibujos o imágenes que se crean siguiendo las reglas de las matemáticas. Molecular se refiere a moléculas y sus componentes. Por lo tanto, uno de los significados de los gráficos moleculares (MG) es el estudio de las moléculas mediante la visualización de las propias moléculas y sus componentes. Los gráficos moleculares también se refieren a las representaciones tridimensionales de moléculas que se hacen para examinarlas y comprender sus respuestas durante las reacciones e interacciones.
Los gráficos moleculares tienen ciertas ventajas sobre los modelos físicos. Los modelos físicos pueden causar problemas porque la estructura está oscurecida, hay una falsa impresión de flexibilidad, la superposición es casi imposible o simplemente son demasiado engorrosos para trabajar con ellos. Todos estos problemas pueden superarse con gráficos por computadora.
Un uso clave de los gráficos moleculares es el estudio de proteínas y ácidos nucleicos. El banco de datos de proteínas (PDB) del Research Collaboratory for Structural Bioinformatics (RCSB), en el que la información determinada experimentalmente sobre las estructuras de ácidos nucleicos, proteínas y conjuntos complejos se almacena para acceso general. Al 27 de abril de 2010, había 64,932 estructuras en la base de datos. El RCSB populariza su función con una invitación a los visitantes para que construyan modelos de virus en 3D en la Universidad de Rutgers el Día de Rutgers. El RCSB también patrocina ensayos de modelado de proteínas en las olimpiadas científicas regionales en los Estados Unidos. El Banco Mundial de Datos de Proteínas (wwPDB) es la organización internacional a la que grupos como RCSB; PDBe, la contraparte europea; y PDBj, la contraparte japonesa; pertenecer.
Otra área en la que los gráficos moleculares son extremadamente importantes es el diseño de productos farmacéuticos. El diseño de fármacos asistido por gráficos moleculares, también conocido como diseño de fármacos asistido por computadora (CADD), diseño molecular asistido por computadora (CAMD) o diseño de fármacos basado en la estructura (SBDD), es uno de los intereses de investigación clave de los profesores involucrados en la Por ejemplo, la especialización en Química Médica de la Virginia Commonwealth University en los programas de posgrado en Ciencias Farmacéuticas.
El software especializado para crear gráficos moleculares, llamado software de diseño molecular, está disponible en varios paquetes comerciales. También hay versiones particulares dedicadas al diseño de fármacos basados en gráficos moleculares. En el diseño de fármacos, la característica de acoplamiento (la capacidad de conectar una molécula mostrada a un receptor) es uno de los atributos clave que distinguen al software de diseño de fármacos de otros programas de diseño molecular.