A propranolol farmakokinetikája a beadás módjától és időtartamától függően változik. Az i.v. beadást követően a gyógyszerkoncentráció csökkenése kétfázisú, és a gyógyszer nagyon hatékonyan tisztul a májban, így eliminációja nagymértékben függ a máj véráramlásától. Bár a gyógyszer mintegy 90-95%-ban kötődik a plazmához, a máj eltávolítása olyan mértékű, hogy mind a kötött, mind a szabad formák kivonásra kerülnek. Következésképpen a hepatikus eliminációt nem befolyásolja a gyógyszer vérben való kötődése, Ezzel szemben a gyógyszer szövetekben való eloszlását csökkenti a plazmakötődés, így a gyógyszer felezési ideje (T 1/2), amely egyénenként 11/2-3 óra között változik, a viszonylag alacsony plazmakötődésű embereknél hosszabb. A legújabb bizonyítékok azt mutatják, hogy az i.v. beadást követően a propranolol béta-blokkoló hatása a receptorelméletnek megfelelően mindenkor a plazmakoncentrációjával függ össze. Ezenkívül az adott összkoncentrációra adott válasz egyéni különbségei nagyrészt a plazmakötődés eltéréseiből adódnak, a gyógyszer hatása a plazmavízben lévő szabad (nem kötött) hatóanyag függvénye. Az egyszeri orális dózisok beadása után a hepatikus extrakció magas marad, és a dózis nagy része a bélből történő átvitel során a máj portálvérből eliminálódik, így kevés gyógyszer jut a szisztémás keringésbe. Ezenkívül jelentős mennyiségű aktív metabolit, a 4-OH propranolol keletkezik, így 2 órával az adagolás után a propranolol hatásosabbnak tűnik, mint amit a plazmaszintje sugallna. A folyamatos adagolással az avid eltávolítási folyamat telítődik, az extrakciós arány csökken, és a propranolol mintegy 2-szeresére halmozódik fel. A gyógyszer T 1/2 ideje ilyen körülmények között 3-6 órára meghosszabbodik, a propranolol és aktív metabolitjának aránya megnő, így a hatások nagy része a kiindulási hatóanyagnak tulajdonítható. Talán a legfontosabb kinetikai tény, amely kiderült, a plazmaszintek 20-szoros eltérése, amelyet ugyanazon orális dózis különböző betegeknek történő krónikus beadása után találtak. Ez magyarázza a dózisigény egyéni eltéréseinek nagy részét. Ami a propranolol megvonását illeti, nincs bizonyíték arra, hogy a gyógyszer hatása a T 1/2-nek megfelelőnél tovább tartana, így a nagyobb adagok tovább tartanak. Mindazonáltal 24-48 óra több mint elegendő ahhoz, hogy a gyógyszer hatása megszűnjön. Tekintettel az esetlegesen fellépő rebound anginára, ritmuszavarokra és infarktusra, a hirtelen megvonást lehetőség szerint kerülni kell.