Für die überwiegende Zahl der aufgeführten Medikamente ist eine enge Korrelation zwischen Serumspiegel und therapeutischer bzw. toxischer Wirkung nachgewiesen. Das "therapeutic drug monitoring" bietet eine wertvolle Hilfe, die optimalen Konzentrationsbereiche einzustellen, die mit pauschalen Dosierungsschemata auf Grund starker interindividueller Schwankungen der Pharmakokinetik oft nicht zu erreichen sind.
Bei intravenöser Verabreichung von Medikamenten muss zum Zeitpunkt der Serumspiegelbestimmung die initiale Verteilungsphase (Mehrzahl der Pharmaka 1-2 Stunden, Digoxin und Digitoxin 6-8 Stunden, Cyclosprin A 12 Stunden) durchlaufen sein, da sich sonst zu hohe Werte ergeben. Bei Langzeitbehandlung sollten die Blutproben im "steady state" entnommen werden, d. h. nach Behandlung mit einer konstanten Dosis während mindestens vier Halbwertszeiten. Bei Medikamenten mit engem therapeutischem Bereich und kurzer Halbwertszeit, kann es sinnvoll sein, zum Zeitpunkt der Maximalkonzentration (s. Fußnoten) bzw. Minimalkonzentration (unmittelbar vor Verabreichung der nächsten Dosis) Blutproben zu entnehmen.
Für toxikologische Untersuchungen ist die zeitgerechte Informationsbeschaffung die wichtigste Aufgabe der klinisch-toxikologischen Analytik. Dieses ist begründet durch die Vielzahl der chemischen Substanzen, die bei Vergiftungen eine Rolle spielen können und durch die Komplexität ihrer Wechselwirkungen. Bei völlig unbekannter Vergiftungsursache können daher Gruppentests auf der Grundlage immunologischer Assays und Farbtests durchgeführt werden, die den Nachweis einer Vielzahl (nicht aller!) toxischer Substanzen ermöglichen. Die Gruppentests werden nur bei ausdrücklicher Kennzeichnung auf dem Anforderungsbogen durchgeführt. Ein toxikologisches Screening einer "general unknown substance" ist momentan im Notfalllabor nicht möglich, Proben können aber an die Vergiftungszentralen in Nürnberg oder München geschickt werden.
Angabe des vermuteten Zeitpunkts der Einnahme, des Zeitpunkts der Probennahme und der bereits erfolgten Therapie auf dem Anforderungsschein erleichtert die Plausibilitätskontrolle.
Bei geringstem Vergiftungsverdacht ist immer in ausreichender Menge geeignetes Material zu asservieren und toxikologisch-analytisch zu untersuchen. Nach Möglichkeit ist noch vor der therapeutischen Gabe von Medikamenten je ein Asservat aus jedem Giftweg sicherzustellen: