Como as drogas, dentro do organismo também os xenobióticos passam por processos de biotransformação, que visam torná-los mais solúveis em água e facilitam sua eliminação.
Após os vários processos de biotransformação, operados por numerosas enzimas (Fase 1 e Fase 2), e sua ativação, os xenobióticos podem ter diferentes destinos:
- excretado como tal (por exemplo éter etílico);
- excretada inativa;
- excretada ainda ativa (como glicosídeos de antraquinona ou antraquinonas);
- transformado em compostos tóxicos ou muito tóxicos;
Alguns exemplos de biotransformação são agora feitos.
As aminas aromáticas, após a introdução de grupos -OH no nitrogênio, dão origem a metabólitos carcinogênicos no fígado.
Os PAHs com TCDDs (dioxinas), PCBs e benzofuranos são todos compostos conhecidos como "indutores farmacometabólicos", portanto, aceleram a ação farmacometabólica no nível do citocromo P450, aumentando a metabolização dessas substâncias que têm um efeito sério sobre o transcrição gênica.
Fala-se de bioactivação quando a toxicidade original não tem afinidade suficiente com o local alvo, por isso é transformada num metabolito muito semelhante.