非线性药物动力学生物半衰期为，半衰期随血药浓度或给药剂量的不同而变化。当C＜＜Km，即血药浓度下降到很低时，血药浓度或剂量对生物半衰期影响不明显，表现为线性动力学特征，t₁/2与血药浓度无关；当c＞＞Km，即血药浓度较高时，，表明生物半衰期随血药浓度或剂量的增加而延长。
血药浓度-时间曲线下面积为表明AUC与剂量不成正比关系。X₀/（2V）＜＜Km，即剂量较低时，则，AUC与剂量成正比，相当于线性一级消除过程；当X₀/（2V）＞＞Km，即剂量较大时，则，表明AUC与剂量的平方成正比，此时，剂量的少量增加，会引起AUC较大的增加。
总体清除率，可以看出总体消除率随血药浓度的增高而变慢。当C＜＜Km，即血药浓度较低时，总体清除率与血药浓度无关，相当于线性动力学药物总体清除率；当C＞＞Km，即血药浓度较高时，总体清除率与血药浓度成反比，血药浓度增大一倍，而总体清除率减少至原来的一半。
稳态血药浓度，当增加剂量时，稳态血药浓度的升高幅度高于正比例的增加程度。