新药开发是一项成本高，周期长，风险高的系统工程。药物代谢研究与新药开发的许多方面密切相关，包括候选化合物的设计和先导化合物的筛选。药物代谢研究一般分为体内代谢研究和体外代谢研究。与体内代谢研究相比，体外研究可以直接观察候选化合物与测试目标之间的选择性相互作用，而无需消耗大量样品和实验动物。它快速且易于操作，适用于代谢信息不清楚的候选化合物的高通量筛选。
通过使用各种体外代谢模型来筛选候选化合物的代谢特征（例如代谢稳定性，代谢多态性，活性/毒性代谢物的产生，参与代谢和代谢相互作用的药物代谢酶等），可以用来改善代谢速度过快或产生有毒代谢物或合成活性代谢物或有毒代谢物的候选化合物的结构通过模拟活性代谢物的结构获得了新的候选化合物。与体内代谢研究相比，体外研究可以通过在新药开发的早期阶段使用候选化合物的体外参数来合理预测候选化合物的体内药代动力学行为，为以后的疗效，药代动力学和安全性指导模型的选择评估，并缩小了体内研究的筛选范围。
目前，体外代谢研究已广泛用于新药的早期代谢评价，主要涉及代谢稳定性，代谢酶亚型的鉴定和代谢相互作用。新药开发过程通常包括四个阶段：临床前研究，临床试验，批准和销售。药物代谢研究在药物开发的前两个阶段，尤其是在药物开发的早期阶段，起着重要的作用。近年来，随着高分辨率分析技术和分子生物学技术的发展，一系列基于肝脏的体外研究模型已广泛用于新药开发的早期评估中。
