La gemcitabina viene somministrata per infusione endovenosa e si distribuisce rapidamente e diffusamente (volume di distribuzione centrale circa 15 l/m2 e periferico circa 47 l/m2). L'emivita è di circa 1-2 ore con eliminazione completa in circa 10 ore. Il metabolismo della gemcitabina è operato dalla citidina deaminasi del fegato, dei reni e dei tessuti. Solo il 10% del farmaco viene escreto immodificato nelle urine. La posologia deve essere controllata e opportunamente modificata nei pazienti con patologie renali ed epatiche.