De farmacokinetiek van propranolol varieert naar gelang van de toedieningsweg en de duur van de toediening. Na i.v. toediening is de daling van de geneesmiddelconcentraties bifasisch en het geneesmiddel wordt zeer efficiënt door de lever geklaard, zodat de eliminatie grotendeels afhankelijk is van de bloedstroom door de lever. Hoewel het geneesmiddel voor ongeveer 90-95% gebonden is aan plasma, is de verwijdering door de lever zo gretig dat zowel de gebonden als de vrije vormen worden geëxtraheerd. Bijgevolg wordt de leververwijdering niet beïnvloed door de binding van het geneesmiddel in het bloed, terwijl de verdeling van het geneesmiddel in de weefsels wordt beperkt door de plasmabinding, zodat de halfwaardetijd van het geneesmiddel (T 1/2), die varieert van 11/2-3 uur bij verschillende personen, langer is bij personen met een relatief lage plasmabinding. Recente gegevens tonen aan dat de bètablokkerende werking van propranolol op elk moment na i.v. toediening gerelateerd is aan de plasmaconcentratie volgens de receptortheorie. Bovendien zijn individuele verschillen in de respons bij een bepaalde totale concentratie grotendeels te wijten aan variaties in plasmabinding, waarbij de effecten van het geneesmiddel een functie zijn van het vrije (ongebonden) geneesmiddel in het plasmawater. Na de toediening van eenmalige orale doses blijft de hepatische extractie hoog en wordt een groot deel van de dosis tijdens de overdracht vanuit de darm geëlimineerd uit het leverportaalbloed, zodat weinig geneesmiddel de systemische circulatie bereikt. Bovendien worden aanzienlijke hoeveelheden van een actieve metaboliet, 4-OH propranolol, geproduceerd, zodat propranolol 2 uur na toediening krachtiger lijkt dan de plasmaniveaus zouden doen vermoeden. Bij voortgezette toediening raakt het avid-verwijderingsproces verzadigd, daalt de extractie ratio en stapelt propranolol zich op tot ongeveer het 2-voudige. De T 1/2-tijd van het geneesmiddel wordt onder deze omstandigheden verlengd tot 3-6 uur en de verhouding tussen propranolol en zijn actieve metaboliet neemt toe, zodat het merendeel van de effecten kan worden toegeschreven aan het oorspronkelijke geneesmiddel. Wellicht het belangrijkste kinetische feit dat naar voren komt, is de 20-voudige variatie in plasmaspiegels die wordt aangetroffen na chronische toediening van dezelfde orale dosis aan verschillende patiënten. Dit verklaart het grootste deel van de individuele variatie in doseringsbehoeften. Wat de ontwenning van propranolol betreft, is er geen bewijs dat de effecten van het geneesmiddel langer aanhouden dan passend is voor zijn T 1/2, zodat grotere doses langer aanhouden. Niettemin is 24-48 uur meer dan voldoende om de effecten van het geneesmiddel te doen verdwijnen. Met het oog op de rebound angina, hartritmestoornissen en infarcten die kunnen optreden, moet abrupte stopzetting zo mogelijk worden vermeden.