Окскарбазепін швидко метаболізується цитозольними ферментами печінки до фармакологічно активного метаболіту МГП, що піддається подальшій глюкуронізації. Незначні кількості МГП (близько 4% дози) окислюються з утворенням неактивного метаболіту – 10, 11-дигідроксипохідне (ДГП).
Окскарбазепін виводиться у вигляді метаболітів переважно почками (95%), менше 1% виводиться у незміненому вигляді. Приблизно 80% виведених метаболітів становить МГП, з них 49% складають глюкуроніди і 27% - незмінень МГП. ДГП виводиться у незміненому вигляді (близько 3%), кон'югати окскарбазепіну становлять 13%. Близько 4% дози виводиться із калом.