Publikační zaměření časopisu Nature Chemical Biology je fórum pro původní výzkum a komentáře v oblasti chemické biologie. Publikovaná témata zahrnují koncepty a výzkumné metody v chemii, biologii a příbuzných oborech, jejichž konečným výsledkem je řízení biologických systémů na molekulární úrovni. Autory (přispěvateli) jsou chemičtí biologové, také chemici zapojení do interdisciplinárního výzkumu mezi chemií a biologií, spolu s biology, kteří produkují výsledky výzkumu v oblasti pochopení a řízení biologických procesů na molekulární úrovni.

Důraz je kladen na interdisciplinární výzkum v oblasti chemie a biologie. Časopis se v této oblasti zaměřuje především na základní výzkum, který osvětluje dostupné chemické a biologické nástroje a také mechanismy, které jsou základem biologických procesů. Zahrnuty jsou také studie vyjadřující aplikace na molekulární úrovni při kombinaci těchto dvou disciplín. Důraz je kladen také na inovace v metodách a teorii, které jsou výsledkem mezioborových studií.