Il legame avviene grazie alla presenza di specifici siti proteici in grado di legare, in maniera più o meno debole e spesso reversibile, il farmaco assunto. Si può ad esempio immaginare come, una molecola che presenti una certa quantità di gruppi atomici di carica negativa, venga ad essere legata da una porzione proteica che presenti una carica positiva. Considerando quest'esempio, si può dunque comprendere perché la maggior parte dei farmaci anionici, per lo più acidi deboli, leghi l'albumina. Viceversa, le molecole basiche si legano ad alta affinità con la α1-glicoproteina acida. Il legame con altre proteine plasmatiche è invece di gran lunga inferiore. Alcuni farmaci, come gli ormoni, possiedono una proteina specifica di legame; esempio classico è l'ormone tiroideo che lega la globulina legante la tiroxina. I farmaci possono dunque legare: