臨床試験第2番目の段階で、第Ⅰ相試験で安全性が確認された用量の範囲内で、同意を得た比較的少数の患者を対象とし、主に治験薬の安全性および有効性・用法・用量を調べるための試験。第Ⅲ相試験を実施する際の、安全性、用法（投与の仕方：投与回数、投与期間、投与間隔など）、用量（最も効果的な投与量）を設定する目的の場合が多い。その為、最初は少数例の患者に対して、低用量の投与から始め、徐々に患者数を増やし、投与期間を長くし、投与量を増やすことが多い。第Ⅱ相試験は「探索的臨床試験」とも呼ばれている。医師にも患者にも被検薬かプラセボかわからないようにする「二重盲検法」を採用した試験は、この試験段階で多く見られる。
「第一相試験」、「第二相試験」、「第三相試験」の実施基準として、「医薬品の臨床試験の実施の基準に関する省令」（GCP省令）が定められている。 (2008.8.12 掲載）