Po perorálním podání je methotrexát absorbován z gastrointestinálního traktu. Pokud je methotrexát podáván v nízkých dávkách dostupnost přibližně 70 %, i když je možná značná interindividuální i intraindividuální variabilita intravenózním i intramuskulárním podání byla prokázána obdobná biologická dostupnost.
Distribuce
Přibližně 50 % methotrexátu se váže na sérové proteiny. Po distribuci do tělesných tkání je možné zjistit vysoké koncentrace ve formě polyglutamátů zejména v játrech, ledvinách a slezině, kde mohou přetrvávat po několik týdnů nebo měsíců. Při podávání v nízkých dávkách přechází methotrexát do tělesných tekutin v minimálních množstvích; při vysokých dávkách tělesné hmotnostipoločas je v průměru 6–7 hodin a vykazuje značnou variabilitu prostorem Biotransformace
Přibližně 10 % podaného methotrexátu je metabolizováno intrahepatálně. Hlavním metabolitem je hydroxymethotrexát.
Eliminace
Vylučování probíhá převážně v nezměněné formě, primárně renální cestou prostřednictvím glomerulární filtrace a aktivní sekrece v proximálním tubulu. Přibližně 5–20 % methotrexátu a 1–5 % 7-hydroxymethotrexátu je eliminováno prostřednictvím žluči. Existuje výrazný enterohepatický oběh.
V případě renální insuficience se eliminace významně opožďuje. Zhoršená eliminace v přítomnosti hepatické insuficience není známa.
Methotrexát proniká u potkanů a opic placentální bariérou.