Bupropion wird in der Leber hauptsächlich über CYP450-2B6 metabolisiert. Als aktive Metaboliten wurden (R,R)-Hydroxybupropion (1), (S,S)-Hydroxybupropion (2), threo-Hydroxybupropion (3) und erythro-Hydroxybupropion (4) identifiziert. Diese werden weiter in inaktive Metaboliten metabolisiert, die über den Urin ausgeschieden werden.