Az I. fázis az első alkalom, hogy egy gyógyszert embereken tesztelnek. A cél nem az, hogy kiderüljön, működik-e, hanem az, hogy biztonságos-e, és hogyan kezeli a szervezet. Ezek a vizsgálatok kis méretűek, általában 20-80 résztvevővel rendelkeznek, és gyakran egészséges önkénteseket vonnak be a betegek helyett. Kivételt képeznek a rákgyógyszerek és más súlyos betegségek kezelései, ahol olyan betegek is részt vehetnek, akik már kimerítették a többi lehetőséget.

A terv a dózisra összpontosít. A kutatók nagyon alacsony dózissal kezdik, és fokozatosan emelik a kohorszokban, figyelve a toxicitást. A kezdő dózis gyakran állatkísérleteken alapul, emberi ekvivalensekre skálázva. A végpont általában a maximálisan tolerálható dózis vagy az a dózis, amely a célzott hatást kiváltja. Gyakran vesznek vérmintákat a gyógyszerszint mérésére és a farmakokinetikai paraméterek kiszámítására. A résztvevőket szorosan monitorozzák, néha napokig a kutatóegységben maradnak. A mellékhatásokat rögzítik és súlyosság szerint osztályozzák.

Az I. fázis válaszai:

• Biztonság. Milyen mellékhatások jelentkeznek, és milyen adagolásban?
• Tolerálhatóság. Mennyit lehet beadni a toxicitás előtt?
• Farmakokinetika. Hogyan szívja fel, oszlatja el, metabolizálja és választja ki a szervezet a gyógyszert?
• Adagolás. Milyen adagot kell alkalmazni a későbbi vizsgálatokban?

A legtöbb, I. fázisba lépő gyógyszer nem fejlődik. A biztonsági problémák vagy a rossz farmakokinetika idő előtt megállítja őket.