Metabolizm aspiryny różni się nieco u poszczególnych osób ze względu na jeden lub więcej czynników, które mogą opóźniać wchłanianie lub zmniejszać skuteczność. Aspiryna składa się z kwasu acetylosalicylowego (ASA) oraz niewielkiej ilości estrów i eterów, które są wtórnymi metabolitami wspomagającymi wchłanianie przez tkanki i narządy organizmu. Skuteczność aspiryny różni się w zależności od dawki oraz ogólnego stanu zdrowia i historii medycznej pacjenta. Na przykład wysoki poziom cholesterolu u starszych pacjentów nieco ogranicza skuteczność aspiryny.
Aby aspiryna była najskuteczniejsza, zawartość pH żołądka powinna wynosić od 2.15 do 4.10. Po doustnym zażyciu aspiryny zaczyna się ona rozpuszczać, gdy dostaje się do płynów żołądkowych. Cykl półtrwania metabolizmu aspiryny rozpoczyna się w żołądku około 10 minut po spożyciu. Po 25 minutach poziom aspiryny we krwi spadnie do 50% poziomu, który osiąga wraz z rozpoczęciem metabolizmu. W ciągu tych 15 minut aspiryna przejdzie do jelita cienkiego, aby przyspieszyć wchłanianie krwi i dystrybucję w tkankach i narządach organizmu, aby rozpocząć swoją pracę.
Pod koniec swojego życia w żołądku ASA przekształca się w kwas salicylowy w wyniku interakcji między błoną śluzową żołądka a enzymem zwanym esterazą aspiryny (AE). W niektórych badaniach stwierdzono, że na aktywność AE esterazy wpływają wyższe niż normalne poziomy glukozy i kwasów tłuszczowych we krwi podczas metabolizmu aspiryny. Metabolizm aspiryny w jelicie cienkim przyspiesza, rozprowadzając ją do narządów i tkanek w całym ciele; jednak wątroba wydaje się być głównym celem dalszego metabolizmu. Do 80% metabolizmu aspiryny zachodzi w wątrobie, gdzie w połączeniu z kwasami wątrobowymi i hepatocytami ulega szybkim przemianom chemicznym. Aspiryna zaczyna ingerować w prostaglandyny w całym ciele, zmniejszając wrażliwość na ból i zmniejszając lepkość płytek krwi, która może prowadzić do zakrzepów.
Po zakończeniu metabolizmu aspiryny dystrybucja kwasu salicylowego wykracza poza osocze krwi do płynów w całym ciele. Niektóre podróżują, aby zmieszać się z płynami maziowymi, które amortyzują chrząstki i kości w stawach. W stawach aspiryna celuje w prostaglandyny, aby zmniejszyć stany zapalne i ból. Można go również znaleźć w ślinie i płynach mózgowo-rdzeniowych, a także w głównych narządach nerek, płuc i serca. Ponieważ aspiryna łatwo przenika przez bariery łożyskowe i można ją znaleźć w mleku matki, kobiety w ciąży i karmiące piersią powinny skonsultować się z lekarzem przed przyjęciem aspiryny.
Całkowite wydalenie aspiryny z organizmu przez nerki trwa do 48 godzin. Szybkość wydalania jest bardzo zróżnicowana ze względu na różne poziomy pH w całym ciele. Warunki zdrowotne, takie jak cukrzyca, wrzody żołądka i wysoki poziom cholesterolu, zakłócają lub opóźniają skuteczność aspiryny u osób w każdym wieku. Osoby starsze, szczególnie wątłe i te, które miały wcześniej incydenty sercowe, również zauważą dużą zmienność tempa metabolizmu, skuteczności i tempa wydalania.