Butamirat wird schnell und vollständig absorbiert, wenn es oral eingenommen wird. Nach Einnahme von 150 mg Butamitrat ist die maximale Plasmakonzentration des Hauptmetaboliten (2-Phenylbuttersäure) nach ca. 1,5 Stunden erreicht und beträgt 6,4 μg / ml. Mit der wiederholten Verabreichung des Medikaments bleibt seine Konzentration im Blut linear und eine Kumulation wird nicht beobachtet.
Die Hydrolyse von Butamat, zunächst zu 2-Phenylbuttersäure und Diethylaminoethoxyethanol, beginnt im Blut. Diese Metaboliten besitzen auch hustenstillende Aktivität. Wie Butamitrat haben Metaboliten fast den maximalen (etwa 95%) Grad der Bindung an Plasmaproteine, was bewirkt, unter anderem ihre lange Halbwertszeit aus dem Plasma. Metaboliten werden hauptsächlich über die Nieren ausgeschieden, und Metaboliten mit saurer Reaktion sind größtenteils mit Glucuronsäure assoziiert.
Die Halbwertszeit beträgt 6 Stunden.