Vízoldékony gyógyszermolekulák (logD7,4 < 0) esetén a vizelettel történő ürülés az elimináció fő útja. Az ilyen vegyületek ritkán mutatnak jelentős fehérjekötődést és alacsony permeabilitással rendelkeznek, így rendszerint visszaszívódásuk is csekély (pl. nadolol és más vízoldékony β-blokkolók). A nullánál nagyobb logD7,4 értékkel rendelkező vegyületeknél a lipofilitás növekedése és a vizelettel történő elimináció mértéke fordított arányban változik, részben a visszaszívódás növekedése (pl. flukonazol), másrészt a vegyületek lipofilitásának növekedésével párhuzamos fehérjekötődés és a metabolikus elimináció fokozódása miatt. Gyenge savak és bázisok passzív szekrécióját és visszaszívódását befolyásolja a vizelet aktuális pH-értéke, ami széles határok között (pH 4,5–8,0) változhat a táplálkozás és a gyógyszerfogyasztás függvényében. Gyógyszer-túladagolás esetén a vizelet pH-jának megfelelő irányba történő eltolása (pl. savas irányba fenobarbitál- és lúgos irányba amfetamin-túladagolásnál) gyorsíthatja az eliminációt (forszírozott diurézis), ami a vese önszabályozó funkciójából fakadóan csökkentheti a toxikus tüneteket. A tubuláris szekrécióban fontos szerepük van a transzporterfehérjéknek.

Az eliminációs tulajdonságok közül az epével és a vizelettel történő kiválasztás jobbára csak in vivo vizsgálható. Az epeürülést sebészileg előkészített állatokon, a kivezetett epe gyógyszertartalmának mérésével és/vagy az epekoncentráció időbeli változásának követésével vizsgálhatjuk. A vizeletürítés vizsgálata hasonló módon történik, de rendszerint megoldható a természetes úton ürített vizelet gyűjtésével és elemzésével. Ha szükséges (pl. ha a változatlan hatóanyag túl gyorsan ürül epével vagy vizelettel), a kiválasztást befolyásoló tulajdonságok in vitro tesztek alkalmazásával is optimalizálhatók (pl. CaCo-2 sejtrétegen, ami mind a permeabilitási tulajdonságok, mind a transzporterekkel való kölcsönhatás vizsgálatára alkalmas). A metabolizmus révén eliminálódó gyógyszermolekulák túlsúlya miatt az optimális metabolikus stabilitás biztosítása általában nagyobb jelentőségű, mint a kiválasztás befolyásolása. A hatóanyagok metabolizmusintenzitásának meghatározását részletesen a 4.8.3.3. fejezet tárgyalja.