离子液体能够提高药物的稳定性。对于蛋白质类药物，离子液体主要是通过维持其三级结构、减少其变性反应来提高稳定性；而核酸类药物的稳定性受离子液体的浓度和阳离子性质影响。Sindhu 等制备了4 种离子液体混合物，通过光谱和粒度分析技术，观察到混合物可以减轻碘化胆碱对β-乳球蛋白的损害。离子液体混合物不仅维持了该蛋白质的三级结构，抑制其聚集，还能在高温下保护该蛋白的天然结构，改善其复性，提高了其稳定性，这一发现为开发生态友好的蛋白保护添加剂开辟了新的方向。
Zou 等合成的乙烯基离子液体-念珠菌脂肪酶纳米凝胶，能够改善该酶的活性和稳定性，有望成为一种优良的生物催化剂。Dinis 等对几种离子液体进行了筛选，通过实验检验其对溶液中DNA 的影响，发现较高的离子液体浓度和相应阳离子的疏水性导致DNA 结构构象的扰动，阴离子作用不显著，其中，[N111(2OH)]Br 对DNA稳定性的保护作用最好。
对于多肽类药物，离子液体经常通过形成结合物来提高稳定性。抗菌肽是一类具有抗菌活性的碱性多肽物质，相对分子质量在2 000～7 000。离子液体和抗菌肽之间能够形成共价结合物，提高抗菌肽的稳定性。
Gomes 等将甲基咪唑类离子液体通过共轭偶联到胶原生成诱导肽的N 末端，发现形成的结合物能够保持强大的抗菌和抗生物膜作用，还能显著提高对与皮肤伤口环境相关酶的稳定性。Saraswat 等制备的吡咯烷基离子液体和蜂毒肽的非共价偶联物，不仅能够显著提高大肠杆菌和金葡菌的最低抑菌浓度，而且能够抑制蜂毒肽的过量摄入，降低细菌的耐药性风险，表现出明显的稳定性和生物相容性。
