Nell'organismo dronedarone viene ampiamente metabolizzato per mezzo del citocromo P450, isoenzima CYP 3A4. Grazie ad un processo di N-debutilazione si viene a formare il principale metabolita attivo circolante (il metabolita N-debutyl), dotato di attività farmacodinamica da 3 a 10 volte meno potente rispetto al composto progenitore.