A interação entre proteínas plasmáticas e xenobióticos é irreversível, resultado de forças hidrofóbicas, pontes de hidrogênio e forças de van der Waals.

O fígado e os rins apresentam alta capacidade de ligação a diversas substâncias químicas e concentram mais toxicantes que todos os outros órgãos combinados.

Proteínas como ligandina e metalotioneína têm uma alta afinidade por muitos compostos inorgânicos e metais, respectivamente.

Toxicantes lipofílicos com alto coeficiente de partição óleo/água são distribuídos e se concentraram na gordura corporal, o que aumenta a concentração do toxicante no tecido-alvo e sua toxicidade em indivíduos obesos.

A maioria dos xenobióticos ingressa no cérebro por processos mediados por carreadores e os compostos menos lipossolúveis e mais ionizados têm maior taxa de ingresso no SNC.