Rappresenta la prima fase dello sviluppo di un farmaco; viene effettuata in laboratorio e in modelli animali e precede la fase sull’uomo (sperimentazione clinica). Questa fase è utile per osservare come si comporta e qual è il livello di tossicità della molecola su un organismo vivente complesso: qual è la via di somministrazione, come viene assorbita e successivamente eliminata. Inizialmente vengono eseguiti gli studi “in vitro” al fine di analizzare le caratteristiche della sostanza da cui si ritiene di poter ottenere un farmaco. Solo dopo aver accertato che la molecola possiede potenziali effetti terapeutici si può passare alla sperimentazione sugli animali. Gli studi “in vivo” hanno lo scopo di verificare se l’efficacia della sostanza attiva dimostrata in vitro viene confermata in specifici modelli animali di malattie.