对于绝大多数患者来说，口服无疑是最方便的服药方式。相比于注射给药，口服给药具有无创、无疼痛、无需医护人员辅助和低成本等优点。目前，大约有40%候选药物和70%上市药物存在因水溶性差导致口服生物利用度低的问题。离子液体的组分具有独特的物理化学性质，能够通过增加难溶性药物的溶解度、促进药物的肠道渗透性等方式改善药物的口服吸收，从而提高药物的口服生物利用度。
Shi 等尝试采用由胆碱和香叶酸合成的ILs 口服递送小分子难溶性药物索拉菲尼 (sorafenib, SRF)。与纯水相比，SRF 在离子液体中的溶解度提高了1 亿多倍。基于离子液体能在水溶液中自发形成胶束的实验现象，研究者推测当SRF-ILs 进入胃肠道后，SRF-ILs 会被胃肠液稀释，以纳米胶束的形式增加SRF 的口服吸收。细胞毒性实验表明，当ILs 的质量浓度为0.5 mg·mL-1 时，SRF 的抗癌效果提高了5 倍。
此外，药物体内分布实验结果表明，离子液体能够调节SRF 在肺部特异性积累，为器官靶向治疗提供了可能性。Banerjee 等以胆碱和香叶酸为原料，制成摩尔比为1 : 2 的离子液体，用于大分子药物胰岛素的口服递送。研究表明，离子液体中的阴离子能够与黏液层相互作用导致黏液层变薄，降低胰岛素被肠道消化酶降解的可能性，而阳离子作用于肠上皮细胞，促进胰岛素的细胞旁转运。药动学和药效学实验证明了离子液体能够显著提高胰岛素的口服生物利用度，有效降低大鼠的血糖水平。
目前，单克隆抗体被广泛应用治疗癌症、银屑病和关节炎等疾病，但给药方式均为静脉注射。Angsantikul 等设计用胆碱和乙醇酸制成离子液体用于肿瘤坏死因子 (tumor necrosis factor alpha, TNFα) 单克隆抗体的口服递送。研究表明，离子液体不仅能够维持TNFα 抗体的结构稳定性，还能破坏肠上皮细胞间的紧密连接，促进TNFα 抗体的细胞旁转运，为单克隆抗体口服制剂的研究提供了新思路。
