Der globale Markt für künstliche Intelligenz in der Wirkstoffforschung und -entwicklung wurde 2025 auf 2,4 Milliarden US-Dollar geschätzt und soll von 3,12 Milliarden US-Dollar im Jahr 2026 auf 25,28 Milliarden US-Dollar im Jahr 2034 anwachsen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 29,9 % im Prognosezeitraum von 2026 bis 2034 entspricht. Nordamerika dominierte den Markt für künstliche Intelligenz in der Wirkstoffforschung und -entwicklung mit einem Marktanteil von 41,5 % im Jahr 2025.
Künstliche Intelligenz (KI) in der Wirkstoffforschung und -entwicklung nutzt KI-Technologien wie maschinelles Lernen und Deep Learning, um Wirkstoffkandidaten zu identifizieren, deren Eigenschaften vorherzusagen, Verbindungen zu optimieren und die klinische Forschung zu unterstützen. Sie hilft Pharma- und Biotechnologieunternehmen, Entwicklungszeiten zu verkürzen, die Genauigkeit der Forschung zu verbessern und Kosten zu senken. Die zunehmende Verbreitung von KI in der Forschung und Entwicklung, die Verfügbarkeit großer biomedizinischer Datensätze und die Nachfrage nach einer schnelleren und effizienteren Wirkstoffentwicklung tragen dazu bei.
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Zunehmende Nutzung generativer KI für das Molekül- und Wirkstoffdesign
Der Markt für künstliche Intelligenz in der Wirkstoffforschung und -entwicklung setzt zunehmend auf generative KI-Technologien, um die Entwicklung und Optimierung neuartiger Molekülstrukturen zu unterstützen. Diese Systeme analysieren chemische und biologische Informationen, um potenzielle Wirkstoffkandidaten mit ausgewählten Eigenschaften zu generieren. Pharma- und Biotechnologieunternehmen integrieren generative Modelle in ihre frühen Forschungsprozesse, um das Kandidatendesign zu verbessern und die Moleküloptimierung zu beschleunigen.
Im März 2025 trieben Pharmaunternehmen und auf KI spezialisierte Biotechnologieunternehmen die Entwicklung generativer KI-Plattformen für das Moleküldesign und die Wirkstoffforschung im Frühstadium weiter voran.
Zunehmende Integration multimodaler KI in Arbeitsabläufe der Arzneimittelforschung
KI-Plattformen werden zunehmend entwickelt, um verschiedene Formen biomedizinischer Informationen zu analysieren und zu kombinieren, darunter Genomdaten, wissenschaftliche Literatur, klinische Daten, molekulare Daten und experimentelle Ergebnisse. Diese Integration ermöglicht es Forschern, komplexe Zusammenhänge über mehrere Datensätze hinweg zu untersuchen und umfassendere Erkenntnisse über Krankheitsmechanismen und therapeutische Zielstrukturen zu gewinnen. Der Trend geht dahin, den Einsatz von KI von einzelnen Forschungsaufgaben hin zu stärker vernetzten Forschungsabläufen auszuweiten.
Im August 2025 unterstützten Fortschritte im Bereich multimodaler KI weiterhin die Integration und Analyse komplexer biologischer und biomedizinischer Datensätze in der pharmazeutischen Forschung.
Steigende Arzneimittelentwicklungskosten erhöhen die Nachfrage nach Forschungseffizienz
Die konventionelle Wirkstoffforschung und -entwicklung erfordert erhebliche Investitionen in Laborforschung, präklinische Studien, klinische Prüfungen und Zulassungsverfahren. Hohe Entwicklungskosten und das Risiko des Scheiterns von Wirkstoffkandidaten veranlassen Pharmaunternehmen dazu, Technologien einzusetzen, die die Forschungseffizienz steigern und vielversprechende Programme priorisieren können. Künstliche Intelligenz (KI) kann schnellere Analysen und fundiertere Entscheidungen unterstützen, wodurch die Notwendigkeit, die Produktivität in Forschung und Entwicklung zu verbessern, zu einem wichtigen Markttreiber wird.
Im April 2025 erhöhten die Pharmaunternehmen weiterhin ihre Investitionen in KI-gestützte Technologien, um die Forschungsproduktivität zu steigern und die Arzneimittelentwicklungsprozesse zu optimieren.
Begrenzte Verfügbarkeit hochwertiger und standardisierter biologischer Daten
KI-Modelle benötigen zuverlässige und gut strukturierte Datensätze. Biologische und klinische Informationen sind jedoch häufig über verschiedene Institutionen, Forschungssysteme und Datenformate verteilt. Unterschiede in experimentellen Methoden, Patientenpopulationen und Laborverfahren können die Datenkonsistenz beeinträchtigen und die Modellleistung einschränken. Diese Probleme hinsichtlich Datenqualität und Interoperabilität können daher die Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit KI-gestützter Plattformen zur Wirkstoffforschung beeinträchtigen.
Im Juni 2025 blieben Datenstandardisierung und Interoperabilität wichtige Faktoren, die die Implementierung von KI-Technologien in der biomedizinischen und pharmazeutischen Forschung beeinflussten.
Ausweitung von KI-Anwendungen in der Entwicklung klinischer Studien
KI eröffnet Wachstumschancen über die frühe Phase der Arzneimittelforschung hinaus, indem sie die Planung klinischer Studien, die Patientenidentifizierung, die Standortwahl und operative Entscheidungen unterstützt. Fortschrittliche Analysesysteme können Forschern helfen, geeignete Patientengruppen zu identifizieren und die Effizienz klinischer Entwicklungsaktivitäten zu verbessern. Der wachsende Bedarf an optimierter Durchführung klinischer Studien schafft daher neue Möglichkeiten für Anbieter von KI-Technologien.
Im September 2025 entwickelten Pharma- und Technologieunternehmen weiterhin KI-gestützte Lösungen zur Verbesserung der Planung klinischer Studien, der Patientenidentifizierung und der betrieblichen Arbeitsabläufe.
Regulatorische Validierung und Transparenz KI-generierter Erkenntnisse
KI-generierte Vorhersagen und Empfehlungen müssen ausreichend zuverlässig, reproduzierbar und verständlich sein, um wissenschaftliche und Entwicklungsentscheidungen zu unterstützen. Komplexe Algorithmen können Herausforderungen darstellen, wenn Forschende oder Aufsichtsbehörden nachvollziehen müssen, wie ein bestimmtes Ergebnis generiert wurde. Die Etablierung robuster Validierungsprozesse, geeigneter Governance-Rahmen und transparenter Dokumentation bleibt daher eine bedeutende Herausforderung für Unternehmen, die KI in der Arzneimittelforschung und -entwicklung einsetzen.
Im November 2025 wurden in den Diskussionen zwischen Regulierungsbehörden und Industrie weiterhin die Themen Transparenz, Validierung, Reproduzierbarkeit und Governance von KI-Systemen, die in wissenschaftlichen und gesundheitsbezogenen Anwendungen eingesetzt werden, betont.
Das Segment Arzneimitteloptimierung und -umwidmung dominierte den Markt mit einem Anteil von 47,6 % im Jahr 2025.
Das Segment der Wirkstoffoptimierung und -umwidmung dominierte 2025 mit einem Anteil von 47,6 % den globalen Markt für künstliche Intelligenz in der Wirkstoffforschung und -entwicklung. KI-Technologien unterstützen Forscher bei der Analyse großer Datensätze, der Identifizierung vielversprechender Wirkstoffkandidaten, der Vorhersage molekularer Wechselwirkungen und der Entdeckung neuer therapeutischer Anwendungen für bestehende Medikamente. Diese Fähigkeiten können die Entwicklungszeit verkürzen und die Effizienz der Arzneimittelforschung steigern, wodurch die führende Position des Segments untermauert wird.
Der Bereich der präklinischen Tests wächst ebenfalls rasant, da KI-Modelle zunehmend zur Vorhersage von Arzneimitteltoxizität, Wirksamkeit und biologischen Reaktionen vor klinischen Studien eingesetzt werden. Der Bereich „Sonstige“ expandiert weiter durch Anwendungen wie Zielidentifizierung, Moleküldesign und Unterstützung klinischer Forschung. Die zunehmende Nutzung von KI in der pharmazeutischen Forschung und Entwicklung dürfte alle Anwendungsbereiche beflügeln.
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Das Segment Onkologie dominierte den Markt mit einem Anteil von 38,7 % im Jahr 2025.
Der Onkologiesektor dominierte 2025 mit einem Anteil von 38,7 % den globalen Markt für künstliche Intelligenz in der Wirkstoffforschung und -entwicklung. KI wird zunehmend in der Krebsforschung eingesetzt, um therapeutische Ziele zu identifizieren, komplexe biologische Daten zu analysieren, Wirkstoffkandidaten zu entdecken und die Entwicklung präziser Therapien zu unterstützen. Starke Investitionen in die Onkologieforschung und die steigende Nachfrage nach zielgerichteten Therapien festigen die führende Position dieses Segments weiter.
Der Bereich der neurodegenerativen Erkrankungen verzeichnet ebenfalls ein starkes Wachstum, da Forscher KI nutzen, um komplexe Krankheitsbilder zu untersuchen und potenzielle Therapien für neurologische Störungen zu identifizieren. Auch die Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Infektionskrankheiten nehmen stetig zu, da KI dabei hilft, Krankheitserreger zu analysieren, Angriffspunkte für Medikamente zu identifizieren und die Entwicklung von Therapien zu beschleunigen.
Der Bereich „Sonstige“ leistet ebenfalls Beiträge durch Forschung in den Bereichen Herz-Kreislauf-, Stoffwechsel-, Autoimmun- und seltene Erkrankungen. Der Ausbau der KI-Kapazitäten soll die Arzneimittelentwicklung in allen Therapiegebieten unterstützen.
Das Segment Pharma & Biotechnologie dominierte den Markt mit einem Anteil von 61,8 % im Jahr 2025.
Der Pharma- und Biotechnologiesektor dominierte 2025 mit einem Anteil von 61,8 % den globalen Markt für künstliche Intelligenz in der Wirkstoffforschung und -entwicklung. Pharma- und Biotechnologieunternehmen integrieren KI zunehmend in ihre Forschungsprozesse, um die Zielidentifizierung zu verbessern, Wirkstoffe zu optimieren, biologische Daten zu analysieren und die Entwicklungszeit von Medikamenten zu verkürzen. Steigende Investitionen in KI-gestützte Forschungsplattformen untermauern weiterhin die führende Position dieses Segments.
Der CRO-Sektor wächst ebenfalls rasant, da Pharmaunternehmen ihre Forschungsaktivitäten zunehmend an Organisationen mit spezialisierten KI-Kompetenzen und Expertise in der Arzneimittelentwicklung auslagern. KI-gestützte CRO-Dienstleistungen können das Kandidaten-Screening, die präklinische Forschung, die Datenanalyse und weitere Entwicklungsaktivitäten unterstützen.
Das Segment „Sonstige“ wächst weiterhin durch die zunehmende Nutzung in akademischen Einrichtungen, Forschungsorganisationen und bei spezialisierten Technologieanbietern. Die verstärkte Zusammenarbeit zwischen Life-Science-Unternehmen und KI-Entwicklern dürfte das langfristige Wachstum in allen Endnutzersegmenten unterstützen.
Mit einem Analysten sprechenum Marktchancen zu besprechen.
Der nordamerikanische Markt für künstliche Intelligenz (KI) in der Wirkstoffforschung und -entwicklung erreichte 2025 ein Volumen von 1 Milliarde US-Dollar und machte 41,5 % des globalen Marktes aus. Für den Prognosezeitraum wird ein jährliches Wachstum von 28,9 % erwartet. Starke pharmazeutische und biotechnologische Forschung, steigende Investitionen in KI-basierte Plattformen zur Wirkstoffentwicklung sowie die zunehmende Zusammenarbeit zwischen Technologieunternehmen und Arzneimittelherstellern tragen zum regionalen Wachstum bei. KI wird vermehrt eingesetzt, um Wirkstoffziele zu identifizieren, Verbindungen zu optimieren und Entwicklungszeiten zu verkürzen.
Der US-Markt wurde 2025 auf 0,85 Milliarden US-Dollar geschätzt und ist damit der größte Marktteilnehmer in Nordamerika. Starke Investitionen in die Biotechnologie, die weitverbreitete Anwendung von KI in der pharmazeutischen Forschung und Entwicklung sowie zunehmende Partnerschaften zwischen Technologie- und Life-Science-Unternehmen tragen weiterhin zum Marktwachstum bei.
Der kanadische Markt erreichte im Jahr 2025 ein Volumen von 0,15 Milliarden US-Dollar. Wachsende KI-Forschungskapazitäten, expandierende Biotechnologieaktivitäten und zunehmende Investitionen in die computergestützte Wirkstoffforschung unterstützen die Marktentwicklung.
Regionale Einblicke freischaltenum auf länderspezifische Daten und regionale Trends zuzugreifen.
Der europäische Markt für künstliche Intelligenz in der Wirkstoffforschung und -entwicklung erreichte 2025 ein Volumen von 0,65 Milliarden US-Dollar und machte 27,2 % des globalen Marktes aus. Für den Prognosezeitraum wird ein jährliches Wachstum von 27,8 % erwartet. Starke pharmazeutische Forschung, die zunehmende Anwendung von maschinellem Lernen in der Wirkstoffentwicklung und steigende Investitionen in die Computerbiologie tragen zum Marktwachstum bei. Forschungseinrichtungen und Pharmaunternehmen kooperieren verstärkt, um die Identifizierung und Entwicklung neuer Therapien zu beschleunigen.
Der deutsche Markt erreichte 2025 ein Volumen von 0,19 Milliarden US-Dollar. Ein starker Pharma- und Biotechnologiesektor, zunehmende KI-Forschung und wachsende Investitionen in digitale Arzneimittelentwicklungstechnologien tragen weiterhin zum Marktwachstum bei.
Der britische Markt wurde im Jahr 2025 auf 0,13 Milliarden US-Dollar geschätzt. Starke Forschung im Bereich der Lebenswissenschaften, ein wachsendes KI-Ökosystem und die zunehmende Zusammenarbeit zwischen Biotechnologieunternehmen und Forschungseinrichtungen tragen weiterhin zur Marktexpansion bei.
Der asiatisch-pazifische Markt für künstliche Intelligenz in der Wirkstoffforschung und -entwicklung erreichte 2025 einen Anteil von 21,8 % am globalen Markt mit einem Wert von 0,52 Milliarden US-Dollar und wird voraussichtlich im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 32,4 % verzeichnen. Das rasante Wachstum der pharmazeutischen Forschung, steigende Investitionen in künstliche Intelligenz und die zunehmende Verfügbarkeit von Gesundheits- und Genomdaten treiben dieses regionale Wachstum an. Pharmaunternehmen setzen vermehrt KI-Tools ein, um das Wirkstoff-Screening, die Zielidentifizierung und die klinische Entwicklung zu verbessern.
Der japanische Markt erwirtschaftete im Jahr 2025 0,09 Milliarden US-Dollar. Starke pharmazeutische Forschungskapazitäten, die zunehmende Nutzung von KI-Technologien und wachsende Investitionen in fortschrittliche Plattformen zur Wirkstoffforschung unterstützen weiterhin das Marktwachstum.
Der chinesische Markt erreichte 2025 ein Volumen von 0,27 Milliarden US-Dollar und ist damit ein wichtiger Akteur im asiatisch-pazifischen Raum. Das rasante Wachstum von Biotechnologieunternehmen, steigende Investitionen in KI und die zunehmende pharmazeutische Forschung und Entwicklung treiben die Marktentwicklung weiterhin voran.
Der Markt für künstliche Intelligenz in der Wirkstoffforschung und -entwicklung im Nahen Osten und in Afrika machte 2025 4,2 % des globalen Marktes aus und erreichte ein Volumen von 0,10 Milliarden US-Dollar. Es wird ein jährliches Wachstum von 25,4 % im Prognosezeitraum erwartet. Steigende Investitionen in Gesundheitstechnologien, der Ausbau der KI-Kapazitäten und das wachsende Interesse an der pharmazeutischen Forschung fördern die Marktentwicklung in der gesamten Region.
Der Markt in den VAE wurde im Jahr 2025 auf 0,04 Milliarden US-Dollar geschätzt. Zunehmende Investitionen in künstliche Intelligenz, Innovationen im Gesundheitswesen, biotechnologische Forschung und digitale Gesundheitsinfrastruktur unterstützen weiterhin die Einführung von KI-basierten Technologien zur Wirkstoffforschung.
Der globale Markt für KI in der Wirkstoffforschung ist stark fragmentiert. Verschiedene Unternehmen bieten Dienstleistungen an, die von der Zielidentifizierung und Treffergenerierung bis hin zur Leitstrukturoptimierung und präklinischen Unterstützung reichen. Der Markt wird von Firmen dominiert, die umfassende KI-Lösungen anbieten und sowohl kleine Moleküle als auch komplexe Substanzen verarbeiten.BiologikaSie verfügen über eine leistungsstarke Datenanalyseinfrastruktur, prädiktive Modellierung und finanzielle Unterstützung. Zu den wichtigsten Wettbewerbsvorteilen zählen die Bandbreite der eingesetzten KI-Techniken, das umfassende Leistungsangebot und die Fähigkeit zur Integration umfangreicher Omics-, chemischer und klinischer Datensätze.
BenevolentAI ist ein in London ansässiges Unternehmen mit Forschungseinrichtungen in Cambridge (UK) und einem Büro in New York, das sich auf die Entwicklung von Medikamenten mithilfe von KI in der klinischen Phase spezialisiert hat. Durch die Kombination von fundiertem wissenschaftlichem Wissen, biomedizinischen Daten und fortschrittlicher KI/ML mit experimentellen Möglichkeiten will BenevolentAI den Zeitraum von der Datengewinnung bis zur Medikamentenentwicklung verkürzen und so die Kosten und Risiken in der Forschung und Entwicklung reduzieren sowie die Wahrscheinlichkeit erhöhen, neuartige oder innovative Therapien zu entdecken.
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Details des Autors
Healthcare Lead
Debashree Bora ist eine Expertin für strategische Gesundheitsmarktforschung mit fast acht Jahren Praxiserfahrung im Bereich Market Intelligence. Ihr Tätigkeitsspektrum umfasst Primär- und Sekundärforschung, Marktschätzungen sowie Beratungsprojekte. Sie ist auf die Bereiche Pharma, Biotechnologie, Medizintechnik, Gesundheitsdienstleistungen, klinische Studien und Outsourcing im Gesundheitswesen spezialisiert und liefert praxisrelevante Erkenntnisse zu Branchentrends, regulatorischen Rahmenbedingungen, Wettbewerbsdynamiken und Marktchancen. Ihre Analysen unterstützen internationale Kunden dabei, Marktpotenziale zu bewerten, Wachstumschancen zu identifizieren, Vertriebs- und Vermarktungsstrategien zu stärken sowie fundierte Geschäftsentscheidungen zu treffen.
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