本发明属医药技术领域，涉及一套体外动态的药物代谢孵育系统，该系统由具有药物代谢酶的孵育体系、恒温装置、蠕动泵、效应细胞体系和采样系统构成，并进行串联循环灌注；其中，孵育体系由具有温敏特性3D结构的水凝胶作为载体，包封具有代谢能力的微粒体、重组酶或肝细胞等，加上启动因子等反应物质；采样系统由具有半透膜的微透析系统构成，进行实时游离态的取样。本系统充分考虑了在动态环境下药物的扩散，在体系中的分布与转运，与代谢酶的结合与反应，最终对效应细胞影响的全过程。本发明适用于估算药物在机体内的药动学参数，清除率CL和抑制速率常数Ki，Kinact，KI等，真实地反映药物的药代动力学(PK)、药物相互作用(DDI)和药效学(PD)。