En el caso de las sustancias fundamentales para las funciones fisiológicas (vitaminas, nutrientes esenciales, etc.) la curva dosis-respuesta tiene forma de “U”. Esto indica que a muy bajas concentraciones aparecen efectos adversos (incluso la muerte), que disminuyen al aumentar las concentraciones; esta región de la curva correspondería a una situación de “deficiencia”. Al aumentar la dosis se llega a una zona donde no existen efectos adversos, que corresponde a una situación de “homeostasis”. Sin embargo un aumento excesivo en la dosis nos sitúa de nuevo en la zona donde aparecen efectos tóxicos. No obstante, los efectos adversos observados en una situación de sobredosis suelen ser cualitativamente diferentes de los que aparecen en la situación de deficiencia. Sí, por ejemplo, altas dosis de vitamina A producen toxicidad hepática y alteraciones en el recién nacido, altas dosis de selenio pueden afectar al cerebro y altas dosis de estrógenos pueden aumentar el riesgo de cáncer de mama. Sin embargo, estas sustancias son esenciales para la vida, aunque en dosis bajas.