藥動學模型是為了定量研究藥物體內過程的速度規律而建立的模擬數學模型。常用的有房室模型和消除動力學模型。
（一）房室模型
房室（compartment）是由具有相近的藥物轉運速率的器官、組織組合而成。同一房室內各部分的藥物處于動態平衡。房室僅是按藥物轉運動力學特征劃分的抽象模型，并不代表解剖或生理上的固定結構或成分。同一房室可由不同的器官、組織組成，而同一器官的不同結構或組織，可能分屬不同的房室。此外，不同的藥物，其房室模型及組成均可不同。運用房室模型，可將機體視做由一或多個房室組成的系統，從而將復雜的分布過程模型化。
若某藥在體內各部位間均有較高及相近的轉運速率，可在體內迅速達到分布平衡，則該藥屬單房室模型。屬于單房室模型的藥物，在體內達分布平衡后，其血藥濃度將只受吸收和消除的影響。而某藥在體內不同部位間轉運速率存在較大差異的話，則將血液及其他血液供應豐富、并具有較高轉運速率的部分，稱做中央室，而把其余部分劃歸周邊室，并可依次再分做第一周邊室、第二周邊室等，此即多室模型。根據劃分的房室數，相應稱為二室模型、三室模型等。屬于多室模型的藥物，其首先在中央室范圍內達分布平衡，然后再和周邊室間達到分布平衡，因此其血藥濃度除受吸收和消除的影響外，在室間未達分布平衡前，還受分布的影響。
（二）消除動力學模型
消除動力學（eliminationkinetics）研究體內藥物濃度變化速率的規律，可用下列微分方程表示：
dC/dt＝－kCn
式中C為藥物濃度，t為時間，k為消除速率常數，n代表消除動力學級數。當n＝1時即為一級消除動力學，n＝0時則為零級消除動力學。藥物消除動力學模型即指這兩種。
⒈一級消除動力學一級消除動力學（firstordereliminationkinetics）的表達式為：
dc/dt＝－kC積分得Ct＝C0e-kt
由上指數方程可知，一級消除動力學的最主要特點是藥物濃度按恒定的比值減少，即恒比消除。有關一級消除動力學的其他性質及特點，將在本節二、三中詳細討論。
⒉零級消除動力學零級消除動力學（zeroordereliminationkinetics）時，由于n＝0，因此其微分表達式為：
dc/dt＝－k積分得Ct＝C0－kt
由此可知，零級消除動力學的最基本特點為藥物濃度按恒量衰減，即恒量消除。有關零級消除動力學的其它特點和性質，將在本節四中討論。
必須指出，并不是某藥固定按一級或零級動力學消除。任何藥物當其在體內量較少，未達到機體最大消除能力時（主要是未超出催化生物轉化的酶的飽和限時），都將按一級動力學方式消除；而當其量超過機體最大消除能力時，將只能按最大消除能力這一恒量進行消除，變為零級消除動力學方式，即出現消除動力學模型轉換。苯妥英鈉、阿司匹林、氨茶堿等常用藥，在治療血藥濃度范圍內就存在這種消除動力學模型轉移，在TDM工作中尤應注意。
