L'Oxcarbazepina è rapidamente ridotta dagli enzimi epatici nel suo metabolita 10-monoidrossi, MHD, che è il principale responsabile dell'effetto farmacologico. Il MHD è ulteriormente metabolizzato mediante coniugazione con acido glucuronico. Più piccole quantità (4% della dose) vengono ossidate nel metabolita farmacologicamente inattivo che è il 10,11-diidrossi (DHD).