目前，药物研究人员通过天然提取、合成等手段成功开发了大量的HDAC抑制剂。这些抑制剂根据结构可以分为四类：异羟肟酸、苯甲酰胺、脂肪酸及环肽。Trichostatin A (曲古抑菌素A，TSA)是第一个从天然产物中获得的HDAC抑制剂，第一个通过FDA批准的HDAC抑制剂，vorinostat（伏立诺他）也正是基于Trichostatin A 进行类似物修饰获得的，该药在2006年经FDA批准用于难治型皮肤T细胞淋巴瘤的治疗。
研究人员通过Trichostatin A、vorinostat以及其他HDAC抑制剂与HDAC的共晶结构发现，异羟肟酸、苯甲酰胺和脂肪酸可以通过二齿2方式与锌离子位点结合，从而发挥调解作用。而环肽是另一类比较特别而有趣的HDAC抑制剂，该类抑制剂的代表性药物romidepsin（罗米地辛）在2009年通过FDA批准用于难治型皮肤T细胞淋巴瘤的治疗。环肽类HDAC抑制剂的作用机制是，在体内还原或水解产生硫醇与锌离子结合，从而发挥调节作用。
HDAC抑制剂被广泛用于各种癌症的治疗，可以单用，也可与其他放射药物、化疗药物等联用。例如，HDAC抑制剂与多烯紫杉醇、阿霉素、依托泊苷以及顺铂联用可发挥协同作用。与vorinostat和romidepsin不同，LBH-589 (panobinostat)在2015年被FDA批准与硼替佐米及地塞米松组合用于多发性骨髓瘤的治疗。
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