Niektóre reakcje organizmu na ksenobiotyki można opisywać wyłącznie jakościowo, to znaczy obserwuje się wystąpienie reakcji na ksenobiotyk lub całkowity brak reakcji, bez stanów pośrednich. Tego typu efekty (np. śmierć komórki pod wpływem działania toksyny) nazywa się jednostkowymi lub kwantalnymi. Natężenie reakcji kwantalnej bada się nie u jednego osobnika, ale wśród pewnej populacji zwierząt i wyraża się w procentach osobników populacji, u których zaobserwowano efekt działania określonej dawki toksyny. Natężenie to wyraża zależność dawka–odpowiedź, która przyjmuje postać krzywej sigmoidalnej.
Podstawowe badania toksykometryczne Badanie toksyczności ostrej Toksyczność ostra to silne działanie toksyczne, występujące w krótkim czasie po podaniu jednorazowej dawki ksenobiotyku, lub kilku dawek w ciągu 24 godzin. Toksyczność ostrą ilościowo wyraża parametr LD50, czyli ilość ksenobiotyku, która wywołuje śmierć połowy populacji badanych zwierząt doświadczalnych. W badaniu toksyczności ostrej monitorowanym parametrem jest zatem śmierć zwierzęcia. Monitoruje się również główne kierunki działania toksycznego, co jest pomocne w dalszych badaniach.