药物的结合反应（Conjugation Reaction）是在酶的催化下将内源性的极性小分子如葡萄糖醛酸、硫酸盐、氨基酸、谷胱甘肽等与药物分子或第Ⅰ相的药物代谢产物相结合形成结合物，使药物去活化或形成水溶性的代谢物，从而有利于从尿和胆汁中排泄。药物的结合反应又称第Ⅱ相生物转化反应（Phase Ⅱ Biotransformation）。在第Ⅰ相的反应中，药物分子因引入或裸露出极性基团，降低了分子的亲脂性，为第Ⅱ相生物转化打下基础，而结合反应则是药物失活和消除的重要过程，经结合后的代谢物，均无生理活性，大都极易溶于水，易经肾脏和（或）胆汁排出体外。

药物结合反应分成两步进行，首先是内源性的小分子物质被活化，变成活性结构形式，然后在转移酶催化下与药物或第Ⅰ相的代谢产物相结合，形成代谢结合物。药物分子上被结合的基团通常是羟基、氨基、羧基、杂环氮原子及巯基。同一个基团可以竞争不同的结合途径，其结果是通过尿或者粪便排泄出一系列代谢物；对于有多个可结合基团的化合物，可进行多种不同的结合反应。例如非甾体抗炎药物对氨基水杨酸的代谢过程，官能团之间存在多个竞争代谢途径，氨基、羟基和羧基之间存在代谢竞争，同一官能团也存在代谢途径竞争，其中羟基存在硫酸化和葡萄糖苷酸化两种代谢途径竞争。