अलग-अलग व्यक्तियों के बीच आनुवंशिक (वंशानुगत) संरचना का अंतर, इस बात को प्रभावित करता है कि शरीर, दवाई के साथ और दवाई, शरीर के साथ क्या करती है। दवाइयों के प्रति प्रतिक्रिया करने में आनुवंशिक अंतर के अध्ययन को फ़ार्माकोजेनेटिक्स कहा जाता है। कुछ मामलों में, ऐसे एंज़ाइम का स्तर जो दवाओं को मेटाबोलाइज़ करता है, थेरेपी शुरू करने के पहले मापा जा सकता है। प्रिस्क्राइब करने के पहले इस पर विचार किया जाना चाहिए।
अपनी आनुवंशिक संरचना की वजह से, कुछ लोग दवाइयों को धीमी गति से संसाधित (मेटाबोलाइज़) करते हैं। इसके परिणामस्वरूप दवाई, शरीर में संचित हो सकती है, जिससे विषाक्तता हो सकती है। अन्य लोगों में दवाइयाँ इतनी जल्दी मेटाबोलाइज़ हो जाती है कि उनके सामान्य खुराक लेने के तुरंत बाद भी रक्त में दवा का स्तर कभी भी इतना पर्याप्त नहीं हो पाता कि दवा प्रभावशील हो सके।
अमेरिका में कुछ लोगों में, कुछ खास दवाइयों को मेटाबोलाइज़ करने वाला लिवर एंज़ाइम एन-एसिटिलट्रांसफ़रेज़ धीमी गति से काम करता है। ऐसे लोगों को मंद एसिटाइलेटर्स कहा जाता है। इस एंज़ाइम से मेटाबोलाइज़ होने वाली दवाइयों, जैसे कि आइसोनियाज़िड (जिसका उपयोग ट्यूबरक्लोसिस के उपचार के लिए किया जाता है) का स्तर रक्त में अधिक हो जाता है और वे शरीर में, धीमे एसिटाइलेटर्स वाले ऐसे लोगों की तुलना में ज़्यादा लंबे समय तक बनी रहती हैं, जिनमें यह एंज़ाइम, दवा को तेज़ी से मेटाबोलाइज़ करता है (तीव्र एसिटाइलेटर्स)।
अन्य लोगों में स्यूडोकोलिनएस्टरेज़, एक रक्त एंज़ाइम, जो सक्सीनिलकोलिन जैसी दवाइयों को निष्क्रिय कर देता है, का स्तर कम होता है, जो कभी-कभी सर्जरी प्रक्रियाओं के दौरान मांसपेशियों को अस्थायी रूप से आराम देने के लिए दिया जाता है। अगर सक्सीनिलकोलिन को तेज़ी से निष्क्रिय नहीं किया जाता है, तो माँसपेशियों को आराम मिलने में लंबा समय लग सकता है और हो सकता है कि लोग, सर्जरी के बाद सामान्य तौर पर स्वयं श्वास नहीं ले सकें। उन्हें ज़्यादा समय तक वेंटिलेटर की ज़रूरत पड़ सकती है।
अफ़्रीकी या अश्वेत अमेरिकी वंश के कुछ लोगों में लाल रक्त कोशिकाओं को कुछ विशेष विषाक्त रसायनों से सुरक्षित करने वाले एंज़ाइम ग्लूकोज़-6-फ़ॉस्फ़ेट डिहाइड्रोज़ीनेज़ (G6PD) की कमी होती है। उदाहरण के लिए, G6PD की कमी वाले लोगों में कुछ दवाइयाँ (जैसे कि क्लोरोक्विन और प्राइमाक्विन, जिनका उपयोग मलेरिया के उपचार में किया जाता है), लाल रक्त कोशिकाओं को नष्ट कर देती हैं, जिसकी वजह से हीमोलिटिक एनीमिया हो जाता है।
कुछ लोगों में ऐसा आनुवंशिक दोष होता है, जो उनकी मांसपेशियों को, सांस से लिए जाने वाले कुछ खास एनेस्थेटिक्स, जैसे कि हालोथेन, आइसोफ़्लुरेन, और सेवोफ़्लुरेन के प्रति अधिक संवेदनशील बना देता है। जब ऐसे लोगों को ये एनेस्थेटिक्स, माँसपेशियों को आराम देने वाली दवाओं (आमतौर पर सक्सीनिलकोलिन) के साथ दी जाती है, तो जीवन को खतरे में डालने वाला विकार मैलिग्नेंट हाइपरथर्मिया विकसित हो सकता है। इसकी वजह से बहुत तेज़ बुखार होता है। मांसपेशियों का सख्त होना, हृदय गति तेज़ होना और ब्लड प्रेशर का कम होना।
