O foco de publicação da Nature Chemical Biology é um fórum para pesquisa e comentários originais em Químico-biologia. Os tópicos publicados abrangem conceitos e métodos de pesquisa em química, biologia e disciplinas relacionadas com o resultado final do controle de sistemas biológicos a nível molecular. Os autores (colaboradores) são biólogos químicos, também químicos envolvidos na pesquisa interdisciplinar entre química e biologia, juntamente com biólogos que produzem resultados de pesquisa na compreensão e controle de processos biológicos a nível molecular.

A pesquisa interdisciplinar em química e biologia é enfatizada. O foco principal da revista nesta área é a pesquisa fundamental que ilumina as ferramentas químicas e biológicas disponíveis, assim como os mecanismos que sustentam os processos biológicos. Também estão incluídos estudos articulando aplicações a nível molecular quando se combinam estas duas disciplinas. Também é dada ênfase às inovações em métodos e teorias produzidas a partir de estudos interdisciplinares.