Indoxyl sulfate及p-cresyl sulfate在體內的生成主要是由胺基酸代謝而來，當食入的蛋白質經過分解後，會產生色胺酸(tryptophan)及酪胺酸(tyrosine)，分別會由腸道細菌(gut bacteria)作用代謝成為引朵(indole)及對甲酚(p-cresol)，這兩種物質經腸道細胞吸收後會進入血液循環到肝臟細胞，被代謝轉化為具有細胞毒性的游離態indoxyl sulfate及p-cresyl sulfate，在血液中會競爭結合白蛋白(albumin)，經由血液循環到腎臟後排至尿液中。正常情況下可被腎臟有效排除，但腎功能不良者，無法排除indoxyl sulfate及p-cresyl sulfate，所以會大量累積在體內，再經由血液循環到腎臟或其他器官(例如，心臟的平滑肌細胞及血管內皮細胞)而對細胞造成毒性。因此indoxyl sulfate及p-cresyl sulfate，在慢性腎病變病人血液中的濃度比正常人高，且隨著濃度的上升與疾病惡化程度有強烈相關性，甚至與腎臟相關併發症，如心血管疾病及死亡率亦密切相關。Indoxyl sulfate及p-cresyl sulfate在血液中主要是和蛋白質結合，此兩種腎毒素為新穎的血中標誌，臨床上可評估腎功能惡化、心血管疾病、骨骼對副甲狀腺素之阻抗及死亡風險。正常人體內游離態的indoxyl sulfate及p-cresyl sulfate濃度極低，在腎病進行血液透析患者較高。研究文獻指出雖然游離態腎毒素在輕度慢性腎病人體內存在量低（部分會由尿液排出），但是游離態腎毒素的上升有較高的心血管疾病及死亡的風險，尤其是在血液透析病患。因此精準的游離態indoxyl sulfate及p-cresyl sulfate濃度定量可以提供醫師更多的臨床資訊，提供病患更有效的治療策略及醫療選擇以監控並延緩病況惡化。