Los biomarcadores farmacodinámicos pueden proporcionar información sobre los efectos farmacológicos de un fármaco sobre su diana. Los estudios de biomarcadores farmacodinámicos pueden proporcionar información sobre la prueba del mecanismo (es decir, ¿el agente alcanza el objetivo deseado?) y la prueba de concepto (es decir, ¿alcanzar el objetivo del fármaco da como resultado el efecto biológico deseado?). Los estudios de biomarcadores farmacodinámicos también pueden proporcionar información sobre la dosificación biológica óptima o la programación de un agente específico.
Se pueden usar biomarcadores farmacodinámicos para examinar el vínculo entre el régimen farmacológico, el efecto objetivo y la respuesta tumoral biológica. La combinación del desarrollo de nuevos fármacos con mediciones de biomarcadores de PD enfocadas proporciona datos críticos para tomar decisiones informadas y tempranas de ir o no, para seleccionar combinaciones racionales de agentes específicos y para optimizar los programas de regímenes de combinación de medicamentos. El uso de puntos finales de PD también mejora la racionalidad y el poder de prueba de hipótesis a lo largo del desarrollo de fármacos, desde la selección de compuestos principales en modelos preclínicos hasta los primeros ensayos en humanos. Dados estos roles críticos en la entrega de terapia dirigida, la introducción de ensayos clínicos de DP validados y confiables está justificada en el desarrollo de fármacos.