對于絕大多數患者來說，口服無疑是最方便的服藥方式。相比于注射給藥，口服給藥具有無創、無疼痛、無需醫護人員輔助和低成本等優點。目前，大約有40%候選藥物和70%上市藥物存在因水溶性差導致口服生物利用度低的問題。離子液體的組分具有獨特的物理化學性質，能夠通過增加難溶性藥物的溶解度、促進藥物的腸道滲透性等方式改善藥物的口服吸收，從而提高藥物的口服生物利用度。
Shi 等嘗試采用由膽堿和香葉酸合成的ILs 口服遞送小分子難溶性藥物索拉菲尼 (sorafenib, SRF)。與純水相比，SRF 在離子液體中的溶解度提高了1 億多倍。基于離子液體能在水溶液中自發形成膠束的實驗現象，研究者推測當SRF-ILs 進入胃腸道后，SRF-ILs 會被胃腸液稀釋，以納米膠束的形式增加SRF 的口服吸收。細胞毒性實驗表明，當ILs 的質量濃度為0.5 mg·mL-1 時，SRF 的抗癌效果提高了5 倍。
此外，藥物體內分布實驗結果表明，離子液體能夠調節SRF 在肺部特異性積累，為器官靶向治療提供了可能性。Banerjee 等以膽堿和香葉酸為原料，制成摩爾比為1 : 2 的離子液體，用于大分子藥物胰島素的口服遞送。研究表明，離子液體中的陰離子能夠與黏液層相互作用導致黏液層變薄，降低胰島素被腸道消化酶降解的可能性，而陽離子作用于腸上皮細胞，促進胰島素的細胞旁轉運。藥動學和藥效學實驗證明了離子液體能夠顯著提高胰島素的口服生物利用度，有效降低大鼠的血糖水平。
目前，單克隆抗體被廣泛應用治療癌癥、銀屑病和關節炎等疾病，但給藥方式均為靜脈注射。Angsantikul 等設計用膽堿和乙醇酸制成離子液體用于腫瘤壞死因子 (tumor necrosis factor alpha, TNFα) 單克隆抗體的口服遞送。研究表明，離子液體不僅能夠維持TNFα 抗體的結構穩定性，還能破壞腸上皮細胞間的緊密連接，促進TNFα 抗體的細胞旁轉運，為單克隆抗體口服制劑的研究提供了新思路。
