Varijabilnosti u učinku lijeka mogu se djelomično objasniti genetičkim razlikama. Postoje interindividualne razlike u metaboličkom itransportnom kapacitetu i detoksikaciji lijekova i drugih ksenobiotika. Osjetljivost na toksične učinke jednim dijelom ovisi ogenetičkom polimorfi zmu metaboličkih enzima faze I. i faze II. Za kliničku praksu najvažniji polimorfi zmi u fazi I. su CYP2C9, CYP2C19,CYP2D6 i CYP3A4/5, a u fazi II. su TPMT, UGT1A1, NAT2, SULT. Najjasniji utjecaj imaju inaktivirajući i aleli s pojačanim učinkomCYP2C19 na ishod liječenja klopidogrelom, kao i ozbiljne nuspojave na primjenu kodeina u vrlo brzih metabolizatora za CYP2D6.Drugi je značajan utjecaj zapažen u slučaju neučinkovitosti antidepresiva, suicidalnost u osoba vrlo brzih metabolizatora, te nuspojave lijekova u sporih metabolizatora za CYP2D6. Bolesnici nositelji neaktivnih alela CYP2C9 imaju povećan rizik predoziranjalijekovima-supstratima, što može dovesti do intoksikacije fenitoinom, ili krvarenja u slučaju kumarinskih antikoagulanata ili nesteroidnih protuupalnih lijekova. Postoje smjernice za genotipizaciju TPMT u slučaju primjene tiopurinskih lijekova, kao i pre poruke za analizu UGT1A1 za optimizaciju terapije irinotekanom te DPYD u slučaju primjene 5-fl uorouracila. Od transportnih proteinapreporučuje se genotipizacija SLCO1B1 za bolju prevenciju nuspojava pri primjeni statina. Najnovije smjernice ističu snažnu predispoziciju nositelja alela HLA-B*5701 za razvoj preosjetljivosti na abakavir. Za bolje razumijevanje varijabilne učinkovitost nekoglijeka u pedijatrijskoj populaciji potrebno je, uz genetičku predispoziciju, razumjeti i razlike u ekspresiji gena tijekom rasta i razvoja, tj.ontogenezu.