毒理基因组学的研究可以在新药开发的任何一个阶段实施。其次,因为毒理基因组学的信息能补充基因组靶标的鉴定和药物开发中的特征方法的不足,能促进药物开发过程的效率,从而减少药物开发中不适宜化合物的浪费。毒理基因组学在药物开发的任何一个阶段都有应用,但似乎在以下情况中有更大的潜能:①在早期的创新阶段,分子靶标的筛选。在药物进入临床的Ⅰ,和Ⅲ期时,如果新药发生毒性反应,可以使用毒理基因组学来鉴定哪些病人对该药物具有敏感性。在新药上市后,就可以在药物的标签上标出该药物的禁忌人群。