เภสัชจลนศาสตร์ (อังกฤษ: pharmacokinetics) เป็นสาขาหนึ่งของวิชาเภสัชวิทยาที่กล่าวถึงกระบวนการของร่างกายในการจัดการยาเมื่อเปรียบเทียบกับเวลา หรือการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของยาในร่างกาย ณ เวลาต่าง ๆ ประกอบด้วยกระบวนการสำคัญทางเภสัชจลนศาสตร์ใน 4 ขั้นตอน คือ การดูดซึม (absorption), การกระจายยา (distribution), กระบวนการเผาผลาญ (metabolism) และการขับยาออกจากร่างกาย (excretion) นิยมเรียกอย่างย่อว่า ADME

การดูดซึมของยาส่งผลต่อชีวปริมาณออกฤทธิ์ (bioavailability) ของยาซึ่งขึ้นกับรูปแบบวิธีการให้ยาหรือวิธีการบริหารยาในรูปแบบต่าง ๆ กัน การดูดซึมยังส่งผลอย่างต่อเนื่องไปยังกระบวนการกระจายยา ซึ่งมีปัจจัยต่าง ๆ ในร่างกายที่สนับสนุนหรือลดการกระจายยาไปยังอวัยวะเป้าหมาย (target organ) และกระบวนการเผาผลาญของยาเพื่อการกำจัดยาออกนอกร่างกาย ในบางกรณีนิยมเรียก "ADME" เป็น "ADMET" ซึ่งเป็นการเพิ่มการขนส่ง (transport) หรือความเป็นพิษ (toxicity) เข้าไปผนวกด้วย

เภสัชจลนศาสตร์มีความสำคัญยิ่งต่อกระบวนการศึกษาวิชาเภสัชวิทยา