Ett urinprov visade australiensiska, som red på Royal Ascot förra veckan, hade aptitnedsättande fentermin i hennes system när den testades den 11 juni.
Provet tillhandahölls av Payne, 31, vid Swan Hill Cup-mötet i Victoria.
Racing Victoria förvaltare i Australien kommer att hålla en förfrågan på torsdag.
Payne har just återvänt till Australien efter att hon red Kaspersky till femte plats i Queen Anne Stakes på Royal Ascot den 20 juni.
Hon blev informerad om testresultaten och avstod från att rida i tävlingar och spårarbete av förvaltare den 23 juni.
Payne gjorde historia 2015 när hon blev den första kvinnliga jockey att vinna Melbourne Cup med Prince Of Penzance.
Efter sin seger gjorde hon rubriker med sin kommentar: "Jag vill säga till alla andra, bli stoppad, eftersom kvinnor kan göra vad som helst och vi kan besegra världen."
Hennes livshistoria görs till en film, producerad och regisserad av skådespelerskan Rachel Griffiths, som medverkade i Muriels bröllop och sex fötter under.
Payne gjorde sin Royal Ascot debut förra veckan efter allvarlig skada uteslutit henne från föregående års möte.
Hon behövde operera sin bukspottkörtel efter ett fall i maj 2016 och tillbringade en månad på sjukhus.
Michelle Payne, den enda kvinnliga jockey att vinna Melbourne Cup, har avstått från ridning efter att testa positivt för en förbjuden substans.