体内药物分析是由药物分析学派生出来的一门学科。
它是通过分析人或动物体液及各组织器官中药物及其代谢物浓度，了解药物在体内数量和质量的变化，获得药物代谢动力学的各种参数和转变，以及代谢的方式、途径等信息，从而有助于药物的研究、临床合理应用等。
体内药物浓度，尤其是血浆（或血清）药物浓度直接与药效相关，并受多种因素影响。例如，不同给药途径（如口服、吸人、静脉注射、肌肉注射、透皮等）可直接影响药物的吸收、分布、代谢和排泄，从而影响体内药物的浓度以及经时行为，并最终影响疗效。
患者的生理因素（性别、年龄等），病理状态（疾病的类型和程度），基因类型，吸收、代谢及分泌排泄功能，都影响药物在体内的经时行为。许多药物需经肝脏代谢或经肾脏排泄，所以对于肝或肾病患者，由于他们的肝脏生物转化及代谢功能降低、或肾脏的分泌排泄功能降低，往往会造成药物在体内蓄积，进而发生药物毒性反应。
常用方法：
体内样品的预处理方法的选择需要综合考虑多种因素，包括体内样品的种类、被测药物的性质和浓度、以及所采用的测定方法等三方面。
如血浆或血清需除蛋白，使药物从蛋白结合物中释出；尿液样品则常采用酸或酶水解使药物从缀合物中释出；唾液样品主要采用离心去除黏蛋白沉淀。
被测定药物的结构、性质、存在形式与浓度范围等，均直接影响到样品前处理方法的选择与应用。例如，药物的酸碱性（pKa）与溶解性影响到药物的萃取分离条件的选择，药物的极性、稳定性、官能团性质和光谱特性影响到其色谱测定条件的优化选择。不同药物在样品中的浓度相差悬殊，浓度大的样品对前处理要求稍低，浓度越低则样品前处理要求越高。
体内样品前处理的方法以及分离纯化的程度，均取决于测定要求和所采用的测定方法。测定方法的耐受污染程度和抗干扰能力越强、专属性越好、灵敏度越高，则对前处理的要求越低。
通常，免疫测定法由于具有较高的灵敏度和抗干扰能力，体内样品只需经离心分离即可直接用于测定。而高效液相色谱和色谱-质谱联用等方法，为防止蛋白质等在色谱柱上沉积、内源性干扰、或基质效应影响，色谱分析前均需对体内样品进行去除蛋白、溶剂萃取、甚至制备衍生物等前处理。