近年来涉及系统生物学的毒理学研究已日渐兴起,在整体性、动态性、网络调控性的内涵下,关注外来物质对机体的损伤评估与预测。药物与生物大分子作用涉及机体网络系统的巨大复杂性,使得对药物毒性作用机制的理解难度也有所增加。应用计算与实验系统生物学,药物毒理学研究在生物组织扩大到多重尺度网络分析,并由此说明治疗作用和不良反应。系统毒理学依靠实验"组学"技术,在大量可变因素中能测量多重变化,通常在全基因组水平建立网络分析药物作用。组学技术由于将个体基因组状态联系到所用药物的治疗效能和毒性反应,通常在全基因组水平建立分析药物毒性的网络系统。通路与网络分析相结合,毒理效应与毒代动力学模型,和基因多态性知识,将发展为预测毒性作用的模型。基于诸如美国食品药品管理局不良事件报告系统网络分析,可建立初步了解分子水平的药物靶点相互作用,导致器官和各级水平不良反应表型过程的远端效应。系统生物学的集成数据设计分子及相互之间作为一个网络行为,如动力学模拟,代谢调控,鲁棒性和流量分析,确实有助于理解网络介导的毒性及药物毒理学。