首先，藥物動力學作為一門用數學分析手段來處理藥物在體內的動態過程的科學，具有重大的理論價值，是“數學藥學”的重要組成部分，它的基本分析方法已經滲放到生物藥劑學，臨床藥劑學，藥物治療學，臨床藥理學，分子藥理學，生物化學，分析化學，藥劑學，藥理學及毒理學等多種科學領域中，已成為這些學科的最主要和最密切的基礎，推動著這些學科的蓬勃發展。
同時，藥物動力學還有著析為廣泛的實用意義，它的發展將對現有的藥物的客觀評價、新藥的能動設計、改進藥物劑型、提供高效、速效、長效、低毒副作用的藥劑，特別是對于臨床指導合理用藥，通過藥物動力學特征的研究，要挾臨床治療所需有效血藥濃度選擇最適劑量，給藥周期，負荷劑量的計算，以及連續用藥是否會在體內發生蓄積，設計最優給藥方案等具有重大的實用價值。
總之，藥物動力學已成為一種新的有用的工具，已被廣泛地應用于藥學領域中和各個學科，成為醫藥研究人員和廣大醫藥工作者都需要了解和掌握的學科。聯合國世界衛生組織的一份技術報告中曾強調指出：“對評價藥物療效與毒性來說，藥物動力學的研究，不僅在臨床前藥理研究階段，而且在新藥研究的所有階段都很重要。”對我們來說，不僅在臨床前藥理研究階段，而且在新藥研究，都有著重要的意義。