药物给药后，在体内经过吸收、转运、代谢等过程，为了提高药效，有时需要增加血药浓度，往往也会增加全身的毒副作用，因此提高药物的靶向性是降低全身副作用的方法之一。将药物制成无活性的前药，同时也掩蔽了毒性，在进行前药设计时，考虑靶点作用部位的特点，使该前药在其他组织中不被分解，只有转运到作用部位时，在特异酶的作用下，释放出原药而产生药效。这样可提高药物对靶点的选择性，使药物在特定部位发挥作用，增强药效并降低了毒副作用。

通过适当的结构修饰能够选择性的将药物转运和浓集到作用部位，减少在其他组织或非作用部位的分布，不仅能增加药效而且能降低药物的毒副作用。例如β-肾上腺素能受体阻断剂可尔特罗临床可用于解除平滑肌痉挛，为了增强其对支气管平滑肌的解痉作用，将可尔特罗结构中的酚羟基用对甲苯甲酰氯酰化得到双对甲苯酸酯的比托特罗，可选择性的集中于肺部，然后被肺组织中的酯酶水解成可尔特罗，特异性的发挥解除支气管平滑肌痉挛的作用。

在抗肿瘤药物的研究中，为了提高抗肿瘤药物的选择性，减少药物对正常组织的毒副作用，希望药物能较多的进入肿瘤组织中。例如将氟尿嘧啶制成去氧氟尿苷，进入体内后利用肿瘤组织和正常组织中酶活性的差异（肿瘤组织中尿嘧啶核苷磷酸酶有较高的活性），使去氧氟尿苷水解成氟尿嘧啶，发挥抗肿瘤作用。或利用肿瘤组织对氨基酸的需求量比较大的特点，将氨基酸引入氮芥类药物中，如在氮芥结构中引入苯丙氨酸得到美法仑，使其较多的富集在肿瘤组织中。

对于需要在特定部位起作用的药物，利用体内各器官酶系统的差异，可设计靶向性的前药。设计时需要研究该部位酶的作用和药物代谢方式，制成相应的前药，在特定部位酶作用下产生活性代谢物而发挥作用。如己烯雌酚是治疗前列腺癌的有效药物，但对肿瘤患者使用时会产生雌激素副作用。研究发现，前列腺肿瘤组织中磷酸酯酶的含量很高，利用这一特点，设计其前药己烯雌酚二磷酸酯。服用后，己烯雌酚二磷酸酯容易分布到磷酸酯酶含量较高的前列腺，使癌组织中的浓度高于正常组织，并经磷酸酯酶催化水解释放出己烯雌酚，从而增强了对前列腺肿瘤组织的选择性，降低了全身的雌激素副作用和毒性。

一些需要在结肠部位发挥作用的药物通常是采取口服给药的方式，往往因胃肠道酸碱性和酶的破坏作用，使到达结肠部位的药物比例很少，因而影响了疗效。而且由于血液的吸收还会产生全身性的副作用。如5-氨基水杨酸是溃疡性结肠炎的常用药，口服后，在小肠完全吸收，到达有效作用部位结肠的药量极少。利用5-氨基水杨酸的羧基与甘氨酸的氨基结合生成前药5-氨基水杨酰甘氨酸，在胃和小肠不易吸收，到结肠后被相应的水解酶催化水解，释放出5-氨基水杨酸。