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肝脏对来自体内和体外的许多非营养性物质如各种药物、毒物以及体内某些代谢产物，具有生物转化作用，通过新陈代谢将它们彻底分解或以原形排出体外。这种作用也被称作“解毒功能”。
某些毒物经过生物转化，可以转变为无毒或毒性较小，易于排泄的物质；但也有一些物质恰巧相反，会出现毒性增强（如假神经递质形成）或溶解度降低（如某些磺胺类药）的现象。肝脏的生物转化方式很多，一般水溶性物质常以原形从尿和胆汁排出；脂溶性物质则易在体内积聚，并影响细胞代谢，必须通过肝脏一系列酶系统作用将其灭活，或转化为水溶性物质，再予排出。