Nell'organismo isotretinoina si lega ampiamente alle proteine plasmatiche, principalmente all'albumina (circa il 99,9 %). Le concentrazioni di isotretinoina a livello del tessuto cutaneo sono solo la metà di quelle raggiunte nel siero. Nel plasma sono stati identificati tre metaboliti principali: 4-ossi-isotretinoina, tretinoina (acido all-trans retinoico) e 4-ossi-tretinoina. Tutti questi metaboliti sono stati identificati come biologicamente attivi in diversi studi eseguiti in vitro.