A gyógyszerekhez hasonlóan a szervezeten belül a xenobiotikumok biotranszformációs folyamatokon mennek keresztül, amelyek célja, hogy vízoldhatóbbá tegyék, és megkönnyítsék azok eliminálását.
A különböző enzimek (1. és 2. fázis) által működtetett különböző biotranszformációs folyamatok és azok aktiválása után a xenobiotikumok különböző sorsokkal rendelkezhetnek:
- kiválasztva (például etil-éter);
- inaktív kiválasztások;
- még aktív hatóanyag-kiválasztások (például antrakinon-glikozidok vagy antrakinonok);
- átalakulnak mérgező vagy nagyon mérgező vegyületekké;
Néhány példa a biotranszformációra.
Az aromás aminok a -OH csoportok nitrogénen történő bevezetése után rákkeltő metabolitokat eredményeznek a májban.
A TCDD-kkel (dioxinok), PCB-kkel és benzofuránokkal rendelkező PAH-k a "farmakometabolikus induktorok" néven ismert vegyületek, így felgyorsítják a farmakometabolikus hatást a citokróm P450 szintjén, növelve ezen anyagok metabolizálását, amelyek komoly hatást gyakorolnak gén transzkripció.
A bioaktivációról beszélünk, amikor az eredeti toxikus anyag nem rendelkezik elegendő affinitással a célhelyhez, így nagyon hasonló metabolitokká alakul át.