O objetivo da monitorização terapêutica é otimizar o emprego de fármacos, evitando ou detectando precocemente a ocorrência de níveis tóxicos ou subterapêuticos. A monitorização permite ainda constatar a aderência do paciente ao tratamento e identificar interações medicamentosas imprevisíveis.

É particularmente útil no acompanhamento de pacientes que façam uso de drogas antiepilépticas, e também auxilia no seguimento de indivíduos que utilizam antidepressivos tricíclicos.

As seguintes drogas antiepilépticas são dosadas na rotina do Fleury:
• Ácido valpróico ou valproato;
• Carbamazepina;
• Epóxido de carbamazepina;
• Ethosuximida;
• Fenobarbital;
• Fenitoína;
• Lamotrigina;
• Oxcarbazepina;
• Primidona;
• Topiramato;
• Vigabatrina.

Também são rotineiramente dosados os seguintes medicamentos:
Benzodiazepínicos
• Bromazepam;
• Clobazam;
• Clordiazepóxido;
• Diazepam e nordiazepam;
• Flunitrazepam;
• Flurazepam;
• Lorazepam;
• Nitrazepam.
Antidepressivos tricíclicos
• Imipramina e desipramina;
• Clomipramina e norclomipramina;
• Amitriptilina e nortriptilina;
• Clozapina e norclozapina;
• Doxepina e nordexepina;
• Mapotrilina.

Pesquisa de drogas de abuso
A utilização abusiva de drogas lícitas ou ilícitas constitui-se em um grave problema médico-social, e o apoio laboratorial para o rastreamento do consumo e acompanhamento do tratamento de usuários dessas substâncias é cada vez mais relevante. Para a determinação de intoxicação aguda, o sangue é o material biológico mais indicado, mas para a detecção de exposição crônica, a urina e, principalmente o cabelo, podem trazer informações úteis. Diferentes substâncias têm diferentes comportamentos quanto ao metabolismo. Após o consumo de cocaína, essa droga e seus metabólitos, podem ser detectadas por poucas horas no sangue, por cerca de três dias na urina e por meses no cabelo. Após o consumo de tetrahidrocannabinol (THC) ele pode ser encontrado por semanas na urina ou no cabelo. O álcool etílico, por sua vez, é rapidamente metabolizado e somente a dosagem no sangue pode trazer informações a respeito de intoxicação aguda, não havendo marcadores bem estabelecidos de seu consumo crônico.