Kroppen behandler legemidler som fremmede kjemikalier og prøver å kvitte seg med dem. Metabolisme er prosessen med å kjemisk modifisere disse legemidlene, vanligvis for å gjøre dem mer vannløselige slik at de kan skilles ut. Leveren gjør mesteparten av arbeidet, ved å bruke enzymer for å legge til eller fjerne kjemiske grupper. Noen ganger aktiverer metabolismen et legemiddel som ble gitt i en inaktiv form. Noen ganger produserer den en metabolitt som er giftig. Som oftest forbereder den ganske enkelt legemidlet for eliminering.

Cytokrom P450-familien er den viktigste gruppen av legemiddelmetaboliserende enzymer. Disse enzymene håndterer en stor andel av reseptbelagte legemidler. Genetiske variasjoner i disse enzymene forklarer hvorfor noen metaboliserer legemidler raskt og andre sakte. En person med dårlig metabolisering kan oppleve sterkere effekter fra en standarddose, mens en person med ultrarask metabolisering kan fjerne legemidlet før det kan virke. Legemiddelinteraksjoner involverer ofte at ett legemiddel hemmer eller induserer et P450-enzym, noe som endrer metabolismen til et annet legemiddel. Grapefruktjuice hemmer for eksempel CYP3A4, som kan øke nivåene av statiner og andre legemidler.

Metabolismefaser:

• Fase I.
• Fase II.
• Aktivering av prodrug.
• Giftige metabolitter.

Metabolisme og utskillelse bestemmer sammen hvor lenge et legemiddel forblir i kroppen.