El metabolismo y la excreción, son los responsables de la eliminación del medicamento del organismo. El metabolismo causa cambios en la estructura molecular de los medicamentos y produce metabolitos que, normalmente, son menos activos y más hidrosolubles para facilitar su eliminación. El metabolismo enzimático es actualmente el gran protagonista de las interacciones farmacocinéticas.
Los enzimas metabólicos se originaron hace miles de millones de años para eliminar sustancias tóxicas de los organismos. La evolución del sistema metabólico nos ha permitido subsistir ante las sustancias tóxicas que se encuentran en el entorno, en las plantas y en otros alimentos. Para sobrevivir, hubo que desarrollar un sistema capaz de depurar aquello que no interesaba, el sistema metabólico. El objetivo del metabolismo no es otro que transformar las sustancias que ya no son necesarias al organismo o que son tóxicas, para poder eliminarlas.
A veces, parte de los medicamentos se eliminan antes de ejercer su efecto, se trata del metabolismo de primer paso. Debido a ello, muchos fármacos, al atravesar la pared intestinal y cuando pasan por el hígado, se metabolizan antes de llegar a la circulación sistémica.