A seguito di somministrazione per via endovenosa la pralidossima si distribuisce rapidamente nei diversi tessuti biologici dell'organismo, ma non oltrepassa la barriera ematoencefalica. Il composto non si lega alle proteine plasmatiche e viene rapidamente eliminato dall'organismo attraverso l'emuntorio renale, anche grazie ad un meccanismo di secrezione tubulare, in parte in forma immodificata e parzialmente sotto forma di metaboliti prodotti dal fegato. L'emivita di eliminazione del composto è variabile tra 1 e 3 ore. I soggetti con funzionalità renale alterata presentano un incremento dei livelli plasmatici del farmaco.