Лекарственные вещества выводят все органы и ткани, но больше всего - печень и почки.
Печень выводит лекарственные вещества с жёлчью, неизменёнными и в виде метаболитов. Закономерности экскреции лекарственных веществ печенью рассмотрены выше при описании биотрансформации лекарственных средств.
Выведение лекарственных средств почками включает процессы фильтрации, секреции и реабсорбции. В клубочках нефрона через фильтрующую мембрану проходят вещества с молекулярной массой до 70 кДа. Так в первичную мочу попадают свободные фракции низкомолекулярных лекарственных веществ.
В проксимальных извитых и прямых канальцах активно идут процессы секреции и реабсорбции лекарственных веществ, причём секреции подвергается только свободная фракция лекарств. В петле Генле и дистальных канальцах происходит пассивная реабсорбция и секреция липофильных лекарственных средств. Процессы активной секреции и реабсорбции многих лекарственных веществ происходят с участием специфических белков-транспортёров (органические анионы, катионы, гликопротеин Р и др.). Данные транспортёры энергозависимы и насыщаемы. В связи с этим возможно ограничение поступления лекарственных веществ в мочу и увеличение времени выведения из крови (при ишемии почек или одновременном назначении нескольких препаратов, использующих одинаковые транспортные системы в почках).
В проксимальных и дистальных канальцах может происходить пассивная реабсорбция низкомолекулярных лекарственных веществ. Канальцевая реабсорбция некоторых лекарственных веществ в проксимальных канальцах возрастает под влиянием альдостерона и снижается под действием кининов. В дистальной части нефрона процесс усиливают вазопрессин, глюкагон, ослабляет - проста-гландин Е2.
Реабсорбции подвержены прежде всего липофильные вещества, легко проходящие через цитоплазматические мембраны. Основной фактор, лимитирующий реабсорбцию лекарственных веществ из мочи - рН. Если пациенту назначают лекарственные вещества, играющие роль слабых оснований или слабых кислот, на фоне выраженных отклонений рН мочи, то необходимо проведение терапевтического лекарственного мониторинга для повышения эффективности терапии и снижения вероятности развития побочных эффектов.