離子液體可以增加難溶性小分子藥物和生物大分子藥物的溶解度，增溶效果受外界因素和自身因素共同影響。溫度是主要的外界影響因素。Abbasi 等發現山梨醇在離子液體 中的溶解度很高，且溫度越高，黏度越低、溶解度越高。山梨醇的溶解過程為非自發的吸熱過程，溶解后的分子比溶解前具有更多的不規則性，無定形狀態使溶解加快、溶解度增大。Smith 等在不同溫度下，測定了撲熱息痛和布洛芬在兩種不同離子液體中的溶解度，發現兩者溶解度均隨溫度的升高而增加，猜測溫度升高使離子液體 有更多的空腔以溶解更多的藥物，對藥物加工處理過程有指導意義。

忽略外界因素，離子液體自身濃度與類型對藥物溶解度的影響也不容小覷。不同陰、陽離子組成的離子液體對藥物的增溶效果不同，尺寸小、堿性強的陰離子可提高生物聚合物的溶解性，陽離子的協同作用對增溶具有貢獻。Huang 等使用了含有不同陰離子的咪唑類離子液體處理大豆分離蛋白 (soy protein isolate, SPI)，發現SPI在其中溶解度各不相同。

Hu 等研究了不同溫度下阿拉伯木聚糖的溶解度，通過使用同種陰離子 (acetate, Ac—) 不同陽離子的咪唑類離子液體溶解藥物，發現陽離子和Ac—對阿拉伯木聚糖的增溶具有協同作用，但Ac—起主要作用。Wu 等首先研究了疏水性藥物酮康唑 (ketoconazole, KCZ) 在不同羧酸陰離子的離子液體中的溶解度，發現烷基鏈的長度和分支的差異以及羥基和羧基數目的不同是導致KCZ 在其中溶解度不同的主要原因。烷基鏈和羥基限制了KCZ 的溶解，而羧基和雙鍵有助于KCZ 的溶解。隨后，研究者使用含有不同氨基酸陰離子的離子液體進一步驗證了這一假設，發現部分實驗結果與之前相反，即羥基增加了酮康唑溶解度。相同基團在不同體系中所起的作用不同，說明除了離子液體的組成外，分子間相互作用也可能導致溶解度的提高，如離子液體和KCZ 陰離子之間的氫鍵等。雖然目前普遍的觀點認為離子液體的增溶原理與氫鍵或π-π 鍵有關，但目前對離子液體增溶的機制尚未有明確的說法。