代谢产物鉴定是研究鉴定药物经体内外酶作用下代谢后生成与药物相关的新物质（即药物的代谢产物）。确认代谢产物结构贯穿着药物从筛选到临床的全流程。
在药物发现阶段：第一、体外微粒体或者肝细胞中的代谢产物鉴定可以定位代谢软点，及时发现容易发生代谢的位点，助力药物化学家对候选化合物结构进行针对性修饰和改造，获得PK特性符合预期的化合物；第二、体外代谢产物鉴定可以发现具有药物活性的代谢产物，例如抗癌药物伊立替康的活性代谢产物SN-38，SN-38抗癌活性较原药伊立替康提升数百倍，第三、筛选药物-药物相互作用风险低的候选化合物。
临床前药物开发阶段：第一、分析鉴定体内可能产生的代谢产物，为后续PK样品的监测提供指导；第二、结合代谢物鉴定的数据，分析原型药物和代谢产物在动物体内的排泄途径，进行物质平衡研究；第三、运用体外代谢产物鉴定的数据，预测体内产生的代谢产物，以指导临床前安全性评价的动物种属的选择。
临床药物开发阶段：第一、研究药物在动物种属和人体中的代谢特征在质和量上的差异，药物临床试验阶段的代谢产物鉴定可支持人体内专有的或高比例代谢产物的发现，为临床安全性评价提供更多的信息；第二、不同人群（患者或者健康受试者）临床代谢产物鉴定数据，可用于评估健康志愿者中与患者或者肾/肝受损受试者之间的代谢差异，为个体化给药提供数据支持；第三、追踪原型药物和主要代谢产物的排出人体内的途径的研究，支持物质平衡研究。