Lo scopo di questa fase della sperimentazione è quello di fornire elementi preliminari per una valutazione della sicurezza del principio attivo e per accertarne la tolleranza dell'organismo. Per questo è necessario richiedere l'autorizzazione alla sperimentazione dal Ministero della Sanità, e se il principio attivo non è mai stato sperimentato prima sull'uomo, anche il parere dell'Istituto Superiore di Sanità. Si seleziona un limitato numero di volontari sani (60 - 80), di sesso preferibilmente maschile (per evitare interferenze con il ciclo ormonale femminile) che sotto rigoroso controllo medico assumono dosi crescenti di farmaco, al di sotto della dose tossica rilevata dagli studi preclinici in vivo. In questa fase si studia la sicurezza e la tollerabilità del farmaco, insieme alla valutazione di parametri farmacocinetici. Inoltre, viene valutata in prima istanza la presenza di eventuali effetti collaterali.