氯胺酮的脂溶性高，其pKa 为7.5.静脉注射后1min、肌内注射后5min血药浓度达峰值。氯胺酮与血浆蛋白很少结合，进入循环后迅速分布到血运丰富的组织。由于其脂溶性高，易于透过血-脑脊液屏障，加之脑血流增加，脑内浓度迅速增加，其峰浓度可达血药浓度的4～5倍。然后迅速从脑再分布到其他血运丰富的组织。苏醒迅速主要是由于再分布的结果，其次才是由于体内降解的结果。 氯胺酮主要经肝微粒体酶转化为去甲氯胺酮。后者也有药理活性， [医 .学.教 .育 网 搜.集整.理]其麻醉效价相当于氯胺酮的1/5～1/3，其消除半衰期更长。这可以解释氯胺酮麻醉苏醒后仍有一定的镇痛作用。去甲氯胺酮进一步转化成羟基代谢物，最后与葡萄糖醛酸结合成为无药理活性的水溶性代谢物，由肾排出。以原形经肾排出的不到4%.其消除半衰期为1～2h。口服氯胺酮的生物利用度仅为16.5%，血药浓度低，但由于肝的首过消除，去甲氯胺酮在血浆中的浓度也高，也有一定的镇痛作用，故可作为小儿麻醉前用药。
反复应用氯胺酮因自身酶诱导作用而增加其降解酶的活力，加速药物的降解，产生对此药的耐受性。
