L'emivita plasmatica del metilfenobarbital è di circa 50-60 ore. Il volume di distribuzione del farmaco è di 2-3 l/kg e il legame con le proteine plasmatiche è compreso tra il 40 ed il 60%. Il metilfenobarbital viene eliminato nelle urine. Studi clinici hanno dimostrato che, dopo 10 giorni di terapia, meno del 2% di una dose orale viene escreta nelle urine come farmaco immodificato. Circa il 30-35% viene invece eliminato come p-idrossimetilfenobarbital, sia libero che coniugato, e fino al 10% come fenobarbital.<br>