Fase I adalah tahap pertama pengujian obat pada manusia. Tujuannya bukan untuk melihat apakah obat tersebut efektif, tetapi untuk mengetahui apakah obat tersebut aman dan bagaimana tubuh meresponsnya. Uji klinis ini berskala kecil, biasanya melibatkan 20 hingga 80 peserta, dan seringkali melibatkan sukarelawan sehat daripada pasien. Pengecualiannya adalah obat kanker dan pengobatan lain untuk penyakit serius, di mana pasien yang telah kehabisan pilihan pengobatan lain dapat berpartisipasi.

Desain penelitian ini berfokus pada dosis. Para peneliti memulai dengan dosis yang sangat rendah dan meningkatkannya secara bertahap dalam kelompok-kelompok tertentu, sambil mengamati toksisitas. Dosis awal seringkali didasarkan pada studi hewan, yang disesuaikan dengan dosis pada manusia. Titik akhir biasanya adalah dosis maksimum yang dapat ditoleransi atau dosis yang menghasilkan efek target. Sampel darah diambil secara berkala untuk mengukur kadar obat dan menghitung parameter farmakokinetik. Peserta dipantau secara ketat, terkadang tinggal di unit penelitian selama beberapa hari. Kejadian buruk dicatat dan dinilai tingkat keparahannya.

Apa yang dijawab oleh Fase I:

• Keamanan.
• Tolerabilitas.
• Farmakokinetik.
• Dosis.

Sebagian besar obat yang memasuki Fase I tidak berlanjut. Masalah keamanan atau farmakokinetik yang buruk menghentikan pengembangannya lebih awal.