Большинство ЛС после всасывания из ЖКТ (или после инъекции) образуют комплексы с белками крови, причем некоторые препараты связываются с протеинами на 90% и более. При совместном использовании двух веществ, обладающих высоким сродством к белкам крови, они могут вступать в конкурентный антагонизм за связь с белком. В результате этого свободная фракция одного из ЛС резко возрастает, что влечет усиление его фармакологического действия вплоть до развития токсического эффекта. Так, если при терапии непрямыми антикоагулянтами параллельно назначается Бутадион, то последний, имея более высокое сродство к белкам крови, вытесняет их из комплексов с протеинами, увеличивая свободную фракцию этих ЛС и, соответственно, повышая риск внутренних кровотечений. Вытеснять из комплексов с белками другие активные вещества могут не только ЛС, но и их метаболиты. Примером может служить трихлоруксусная кислота — продукт обмена хлоралгидрата.
У ряда лекарств обнаружена способность нарушать связывание других препаратов с тканями. Так, хинидин вытесняет дигоксин из его мест связывания с миокардом, в результате чего уровень сердечного гликозида в крови возрастает, а концентрация в сердечной мышце уменьшается. В неврологической практике используется факт изменения проницаемости одного ЛС под влиянием другого через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). К примеру, кофеин и зуфиллин значительно увеличивают проникновение пенициллинов через ГЭБ, что важно при лечении менингитов.