Een belangrijke vraag in het onderzoek aan plantenstoffen is hoe men te werk moet gaan. Hoe kan een onderzoeker de plant localiseren die de juiste verbinding bevat met de activiteit waar hij of zij nou juist naar op zoek is? Dit is vaak de grootste hindernis die overwonnen moet worden als men op zoek is naar nieuwe bruikbare natuurstoffen. Deze barriere kan echter op verschillende manieren geslecht worden:

• door traditionele geneeswijzen te bestuderen kan man een idee verkrijgen welke planten werkzaam kunnen zijn bij bepaalde ziekten. Aldus kan men plantensoorten en/of -geslachten selecteren als men op zoek is naar een speciale activiteit. Door nu specifieke reacties die op die activiteit berusten, te gebruiken als leidraad, kan men de verbindingen die voor de werking verantwoordelijk zijn isoleren.

• het testen van plantensoorten die verwant zijn aan planten waarvan de werking en inhoudsstoffen bekend zijn, kan leiden tot het vinden van meer, verwante, verbindingen die die activiteit tentoonspreiden (of zelfs verbeteren).

• door nader te kijken naar de rol die deze verbindingen voor de plant spelen. In het verleden werden de vaak complexe verbindingen die zonder direct duidelijke reden in planten aanwezig zijn, "secundair" genoemd. Alsof die planten zoveel moeite zouden doen voor iets wat niet van belang voor ze was! Tegenwoordig beginnen we dan ook meer en meer te begrijpen waarom deze zogenaamde secundaire metabolieten door planten worden geproduceerd. Door in nader onderzoek de fysiologische rol van deze verbindingen te bepalen kunnen we een indruk verkrijgen wat voor biologische activiteit er in de plant verborgen kan zitten. Studies naar plant-insect-interacties kunnen bijvoorbeeld leiden tot de ontdekking van verbindingen die een afwerend of toxisch effect hebben voor deze (en/of andere) soorten insecten. Ook plant-plant-interacties bestaan; deze kunnen belangrijk zijn in het ontwikkelen van natuurlijke groeiremmers of herbiciden van natuurlijke oorsprong.

Een ander belangrijk onderwerp van onderzoek kan zijn de studie naar de biosynthesewegen die ten grondslag liggen aan de productie van een bepaalde stof in de natuur. Door de biosynthese in kaart te brengen en de verschillende stappen te bestuderen kunnen mogelijkheden worden gevonden om met behulp van moleculaire technieken in te grijpen in de biosynthese. Hierdoor kan de biosynthese geoptimaliseerd of gewijzigd worden, uiteindelijk leidend tot een verhoogde opbrengst of een andere structuur van het product. Wat dit betreft is het belangrijk zich te realiseren dat biodiversiteit niet alleen staat voor een grote varieteit aan chemische substanties, maar ook een enorm potentieel aan allerlei verschillende enzymen die betrokken zijn bij de biosynthese van deze stoffen. Deze enzymen kunnen aangewend worden om het scala aan natuurstoffen alleen maar verder te vergroten. De wetenschap staat wat dat betreft nog maar aan het begin van een nieuwe wereld aan mogelijkheden.