H2受体拮抗剂都具有两个药效部位：具碱性的芳环结构和平面的极性基团。受体上谷氨酸残基阴离子作为碱性芳环的共同受点，而平面极性基团可能与受体发生氢键键合的相互作用。

（一）氢键键合的极性基团

常见有效的氢键键合的极性基团（polar hydrogen-bonding group）如下：

这些药效基团都有相似几何形状的平面π电子系统，与药效学密切相关。它们的特点有：

（1）不易旋转，具相似的C—N键长和键角，成平面状排列。

（2）相似pKa值的弱二性结构，在生理pH（7.4）时处于非离子化状态。

（3）具偶极和亲水性质。

（二）药效基团的连接

含连接链的H2受体拮抗剂，其侧链长度以4个原子为宜，第2位硫原子可使链更具柔性。在西咪替丁分子中，氰胍NH可与咪唑环Nπ原子通过分子内氢键成十元环形式，使两个药效基团相互靠近，类似于组胺以邻位交叉构象作用于H2受体。用烷基取代在S原子和咪唑环间的甲撑基上以减小链的柔性，化合物活性降低。如把上述的甲撑基和5位甲基用乙撑基连接，使侧链构象固定，则该化合物完全失去抗胃酸分泌的作用。