剂量﹣反应关系是研究物质的暴露剂量和毒理学效应或发生频率之间的定量关系。
一般来说物质的毒理学效应和其实际暴露的剂量之间存在一定的比例关系，随着暴露剂量的减少，毒理学效应也会随着减少或者消失。通过研究剂量﹣反应关系可以定量的评估化学物质的安全性，为风险表征和管理提供数据支持。
不同的毒理学效应终点由于机制不同，度量的单位也不同，比如刺激性使用的度量单位是百分浓度，皮肤致敏的度量单位是单位皮肤面积物质暴露量，而系统毒性，生殖发育毒性以及致癌性等以单位体重每天暴露量来衡量。
在研究剂量﹣反应关系时，由于绝大多数物质缺乏人体试验或者经验数据，不能通过人体毒理学效应数据获得剂量﹣反应关系，所以一直以来，动物实验数据是主要的剂量效应评估依据。出于对动物福利的考虑，许多国家和地区已经逐步地取消和禁止化妆品动物实验，化妆品安全评估的趋势是使用非动物的替代试验进行原材料和产品的毒性检测。计算机模拟以及体外和离体试验就是可选的手段。
剂量﹣反应关系由分为有阈值剂量﹣反应关系和无阈值剂量﹣反应关系。无阈值效应：化学毒物的致癌作用以及致体细胞核生殖细胞突变的作用在零以上的任何剂量均可发生，即具有零阈剂量－反应关系。有阈值化学毒物：这种化学毒物对于机体产生的一般毒效应只有达到一定剂量水平时才能发生，低于此剂量时检测不到，这种具有阈值效应的化学毒物，称为有阈值化学毒物。
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