基于靶标的体外筛选，是指在人为设定的反应条件下筛选可与一个孤立的靶标相互作用的化合物。病毒的基因组一般很小，仅能编码不多的几个蛋白，通常包括结构蛋白、聚合酶和复制相关的蛋白等。在一些情况下可以考虑从基于靶标的体外筛选开始抗病毒药物的研究。比如，对于某些烈性病毒开展活病毒的研究需要在P3或者P4实验室中进行，可以先针对病毒的重要蛋白开展抑制剂的研究；对于病毒编码的具有酶活性的靶标分子（如聚合酶、蛋白酶、神经氨酸酶等），可以建立基于靶标活性的体外生物化学反应的筛选模型筛选抑制剂；对于存在（蛋白）分子相互作用的靶标，可以通过体外分子相互作用检测仪实现筛选；对于结构已经解析的靶标分子，还可以通过计算机进行虚拟（in silicon）筛选。基于靶标的体外筛选技术经常采用各种基于荧光和化学发光，以及荧光共振能量转移等技术，让筛选变得简便。基于靶标的体外筛选技术也可以用于验证通过其它方法得到的特定靶标的抑制剂是否能抑制该靶标。

基于靶标的体外筛选中，由于靶标分子（通常是蛋白质）需要通过某些体系表达和纯化，或者从病毒感染的细胞裂解液中纯化，体外反应与真实的体内病毒复制过程中的反应可能有较大差异。所以，基于靶标的体外筛选技术不应该作为首选。通过基于靶标的体外筛选得到的阳性化合物（hits），假阳性会比较多。其抗病毒活性必须通过活病毒细胞感染实验进行验证。