1、吸收：
在應用本品的72小時內芬太尼被持續通過皮膚吸收。芬太尼的釋放速率相對保持恒定。藥物釋放由膜釋放共聚物與皮膚中的藥物彌散驅動。開始使用本品后，血清芬太尼的濃度逐漸增加，通常12-24小時內達到穩態，并在此后保持相對穩定直至72小時。芬太尼的血清濃度與本品貼劑的尺寸(劑量)成正比。在第二次用藥到72小時結束時，可達到穩態血清濃度。持續使用同樣劑量的貼劑時，血清濃度保持穩定。
一個藥動學模型顯示，如果在用藥的24小時（推薦為72小時）后使用新的貼劑，芬太尼的血藥濃度將會增加14%（范圍0～26%）。
2、分布：
芬太尼的血漿蛋白結合率約為84%。
3、代謝：
芬太尼是一個高清除率的藥物，主要經肝臟中的CYP3A4快速和廣泛地代謝。主要代謝物是無活性的去甲芬太尼（Norfentanyl）。由人角質層細胞分析及臨床試驗中發現從釋藥系統釋放進入體循環的芬太尼原型藥物占到給藥劑量的92%，證明芬太尼在透過皮膚時沒有代謝。
4、排泄：
在用藥24小時后去除本品貼劑，血清芬太尼濃度逐漸下降，大約17(范圍：13-22)小時后下降至50%左右。在用藥72小時后，平均半衰期為20-27小時。停藥后皮膚繼續吸收芬太尼使得藥物從血液中的消除比靜脈輸注慢，表觀半衰期約為7（范圍3-12）小時。
靜脈輸注芬太尼72小時，大約75%的芬太尼通過尿液排出，主要為代謝產物，另有低于10%的原形藥物。劑量的約9%以代謝產物的形式從糞便排出。
5、特殊人群：
（1）老年人：
芬太尼的靜脈輸注研究數據顯示，在老年患者中可能清除率下降、半衰期延長，他們可能對藥物比年輕人敏感。在一項健康的老年與年輕受試者使用本品的研究中，二者的藥物動力學并沒有顯著差異，但老年受試者的血藥峰濃度較低且平均半衰期t1/2延長約為34小時。老年患者應該嚴密觀察芬太尼毒性癥狀，如有必要減少劑量（參照【老年用藥】部分）。
（2）兒童：
本品沒有在2歲以下兒童中進行研究。在年齡較大的兒童研究中發現，經過體重調整后，兒科患者的清除率比成年人高約20%。這些發現在兒科患者的給藥劑量時已經考慮到。本品應該僅用于阿片耐受的2歲以上的兒童。
肝功能障礙患者：
一項在肝硬化患者的研究中，進行了本品單劑量50μg/h的藥物動力學研究。在這些患者中，盡管達峰時間（tmax）和半衰期（t1/2）沒有改變，平均最大血藥濃度Cmax和AUC值卻分別增大了約35%和73%。肝功能障礙患者應該嚴密觀察芬太尼的毒性癥狀，如有必要減少劑量（參照【注意事項】部分）。
腎功能障礙患者：
一項研究中對進行腎移植的患者靜脈輸注芬太尼的數據顯示，在這些患者中的藥物清除率可能下降。腎功能障礙患者應該嚴密觀察芬太尼的毒性癥狀，如有必要減少劑量（參照【注意事項】部分）。