为了便于用数学公式模拟药物在体内的行为，早期的药代动力学研究中人们提出了房室模型的概念，把整个人体系统按照药代动力学特征看成由1个、2个或多个房室组成。如果只用1个房室(也称中央室)来模拟，就称作为一室模型;如果用2个房室(1个中央室和1个周边室)来模拟，就称作为二室模型;以此类推。一般情况下，药物在体内的行为用3个或3个以下房室来模拟即可。房室并不是真正意义上的身体器官，只是为数学计算上的便利。一般情况下，中央室是血流比较丰富的器官，如身体的肺、肝脏、脾脏、肾脏、肠道等;周边室是血流相对差的器官，如肌肉、骨骼、皮肤;大脑虽然血流也比较丰富，但由于体内存在血脑屏障，该器官一般不能算中央室器官。按照这种数学处理，房室是:①一种开放系统，进入该系统的药物经过一定时间最终从这个系统完全消除;②药物进入一个房室后会迅速达到动态平衡状态;③中央室和周边室之间进行药物双向转移;④药物最终从中央室消除。这种模型又称作为乳突模型。以上这些假设与药物实际进入体内到最终从体内消除的过程是一致的。

房室模型的优点是在获得了受试者的药代动力学参数后，可以模拟不同剂量下、不同时间的药物浓度变化，也可以用于构建PK/PD模型。

一室模型为简单的药代动力学模型。对于静脉推注给药，不存在吸收问题，也不存在房室间转运的问题，体内药物浓度的下降完全是由药物体内消除造成的，如按照一级速率消除，则体内药物浓度的变化可以用公式(3-15)来描述，其自然对数血药浓度-时间图见图3-2，其斜率为－ k _e=－ k(如无特别说明， k为 k _e， V为 V _d)。

对于滴注速率为 k ₀的一室模型，其体内药物的变化可以用公式(3-17)来描述。滴注结束后，其斜率为－ k，见图3-3。

对于一级吸收速率和一级消除速率的血管外给药，其体内过程见图3-4，其体内血药浓度的变化可以用公式(3-20)来描述。

除了吸收和消除的因素外，还存在一个中央室和周边室(外周室)双向转运的问题。示意图见图3-5。

静脉注射:

式中，下标c代表中央室，下标p代表外周室， k ₁₂、 k ₂₁为中央室和外周室药物之间的转运常数。

结合 ，解微分方程(21)求得:

式中，α、β、 A、 B被称为混杂参数。

血管外给药(一级速率吸收和消除)的示意图见图3-6。

下列关系式成立:

解微分方程(3-24)～(3-26)得:

其中: