Distribuce Po intravenózní aplikaci chloridu thallného-(Tl201) thalium rychle z krve uniká a po prvním průchodu je odstraněno asi 90 %. Vychytávání orgány Vychytání závisí na regionální perfuzi a na extrakční kapacitě buněk daných orgánů. Extrakční frakce myokardu Tl201 je asi 85 % po prvním průchodu a nejvyšší kumulace v myokardu je asi 4 – 5 % podané dávky. Maximální akumulace v normálním srdečním svalu je dosaženo zhruba za 10 minut po injekci v klidu a zhruba za 5 minut po injekci v zátěži. Zůstává téměř konstantní po dobu 20 - 25 minut. Distribuce v myokardu zřetelně koreluje s lokálním průtokem krve. V oblastech myokardu s poruchou prokrvení, ischemií nebo infarktem se thallium 201 ukládá méně nebo vůbec. Poločas kardiální clearance thalia (Tl201) je 4,4 hodiny. Přesný mechanismus vychytávání v buňkách dosud není objasněn. Pravděpodobně je v tomto mechanismu zahrnuta alespoň částečně sodno-draselná ATP-asa. Vychytávání ve svalech je závislé na jejich zátěži. Při zátěži je vychytání v myokardu a kosterních svalech zvýšeno 2 - 3krát ve srovnání s klidovým stavem a zároveň je tím vychytání v orgánech ostatních přiměřeně sníženo.
Eliminace Thallium je vylučováno zejména stolicí (80 %) a močí (20 %). Po 24 hodinách byla pozorována radioaktivita zejména v ledvinách, tlustém střevu a varlatech.
Poločas Fyzikální poločas je 3,04 dne, biologický poločas přibližně 10 dní a efektivní poločas je přibližně 60 hodin.