In condizioni normali il NAPQI è detossificato per coniugazione con glutatione formando cisteina e coniugati dell'acido mercapturico. In caso di sovradosaggio di paracetamolo gli enzimi che coniugano il paracetamolo (solfatazione e glucuronidazione) vanno a saturazione e più farmaco è ossidato dal citocromo P450 a dare NAPQI. Ne risulta una deplezione di glutatione a livello degli epatociti (dove sono espressi i CYP 450 che producono il NAPQI) in quanto la velocità del suo consumo supera quella di rigenerazione. Il NAPQI, pertanto, non è detossificato e può esplicare la sua azione tossica nei confronti delle molecole della membrana cellulare, causando danni e morte cellulare diffusi e causando in ultima analisi epatite fulminante per necrosi.