毒物动力学涉及建立数学模型并用速率论的理论来揭示毒物数量在生物转运和转化过程中的动态变化规律。药物毒代动力学模型总体上可分为两种，即经典毒代动力学模型(classicaltoxicokinetics)和生理毒代动力学模型(physiological toxicokinetics)。经典毒代动力学模型用于包括工业毒物的广义毒理学研究，而生理毒代动力学模型适用于药物毒理学研究领域，该模型可表示兼顾组织中药物的浓度，这是经典毒代动力学无法体现的。生理毒物动力学模型是将毒物体内过程同一些生理生化参数之间建立数学联系，用以克服经典房室模型仅是一个数学上抽象概念的缺点。生理毒物动力学模型与经典毒代动力学房室模型的基本差别在于强调描述药物(毒物)转运出入房室速率常数的基础不同，可用以表示组织中药物的浓度。经典毒代动力学模型由数据定义速率常数而确定，因此通常称为基于数据的模型；而生理毒代动力学模型的速率常数，则根据已知或假设的生理过程而确定，因此通常称为基于生理特征的模型。