本发明公开了一种生成药物分子稳定互变异构体和质子化状态的方法,该方法通过异构体转换模板遍历分子所有可能的异构状态,通过机器学习势能函数对每种异构状态进行评分,确定分子的低能态互变异构体结构。然后,基于小分子解离常数预测方法预测每个低能互变异构体中每个潜在解离位点的解离常数,生成每种异构体所有可能的质子化状态。本发明整合了药物分子互变异构体转换、评分、排名和质子化四个方面,能够高效地处理小分子化合物。