L'NNN è un procarcinogeno che necessita di attivazione per risultare efficace. Tale attivazione viene effettuata da enzimi della famiglia del citocromo P450 (CYP) che catalizzano le reazione di idrossilazione, agganciando uno gruppo ossidrile al secondo o al quinto atomo di carbonio dell'anello pentagonale. Diversi studi hanno suggerito che negli esseri umani il carbonio a subire l'aggancio sia il secondo, mentre negli animali non appartenenti ai primati si ritiene che sia il quinto. Dopo tale idrossilazione, l'anello pentagonale si apre, permettendo al composto di legarsi alla base di un nucleotide e di formare un addotto al DNA.