As sulfoniluréias apresentam espectros de atividades similares; desta forma, suas propriedades farmacocinéticas constituem suas características mais notórias. Embora existam diferenças nas taxas de absorção das diferentes sulfoniluréias, todas são efetivamente absorvidas a partir do trato gastrintestinal. No entanto, o alimento e a hiperglicemia podem reduzir a absorção de sulfoniluréias. (A hiperglicemia per se inibe a motilidade gástrica e intestinal e, assim, pode retardar a ab-sorção de muitas substâncias.) Em vista do tempo necessário para alcançar uma concentração ótima no plasma, as sulfoniluréias com meias-vidas curtas podem ser mais eficazes quando aplicadas 30 minutos antes da refeição. As sulfoniluréias no plasma estão em grande parte (90 a 99%) ligadas à proteína, em especial à albumina; a ligação à proteína plasmática é menor para a clorpropamida e maior para a gliburida. Os volumes de distribuição da maioria das sulfoniluréias são de aproximadamente 0,2 litro/kg.

As sulfoniluréias de primeira geração variam consideravelmente em suas meias-vidas e extensão de metabolismo. A meia-vida da aceto-hexamida é curta, mas a droga é reduzida para um composto ativo, com uma meia-vida similar à da tolbutamida e à da tolazamida (4 a 7 horas). Pode ser necessário tomar estas substâncias em doses diárias divididas. A clorpropamida possui uma meia-vida longa (24 a 48 horas). Os agentes de segunda geração são aproximadamente 100 vezes mais potentes que os do primeiro grupo. Embora suas meias-vidas sejam curtas (1,5 a 5 horas), seus efeitos hipoglicemiantes são evidentes por 12 a 24 horas, sendo freqüentemente possível administrá-los uma vez ao dia. A razão para a discrepância entre a meia-vida e a duração de ação destas substâncias não está esclarecida.

Todas as sulfoniluréias são metabolizadas pelo fígado, sendo os metabólitos excretados na urina. O metabolismo da clorpropamida é incompleto, e cerca de 20% da substância são excretados in natura. Assim, as sulfoniluréias deverão ser administradas com cautela em pacientes com insuficiência renal ou hepática.