Fokus for udgivelsen af Nature Chemical Biology er et forum for original forskning og kommentarer inden for kemibiologi. De offentliggjorte emner omfatter begreber og forskningsmetoder inden for kemi, biologi og beslægtede discipliner med det endelige resultat at kontrollere biologiske systemer på molekylært niveau. Forfattere (bidragydere) er kemiske biologer, også kemikere, der er involveret i tværfaglig forskning mellem kemi og biologi, sammen med biologer, der producerer forskningsresultater inden for forståelse og styring af biologiske processer på molekylært niveau.

Der lægges vægt på tværfaglig forskning inden for kemi og biologi. Tidsskriftets hovedfokus på dette område er grundforskning, som belyser tilgængelige kemiske og biologiske værktøjer samt de mekanismer, der ligger til grund for biologiske processer. Der indgår også undersøgelser, der beskriver anvendelser på molekylært niveau, når man kombinerer disse to discipliner. Der lægges også vægt på innovationer inden for metoder og teori, der er resultatet af tværfaglige undersøgelser.