A környezetszennyező anyagok közül számos karcinogén, mutagén anyag, egyben zsírban oldódó (xenobiotikum), tehát közvetlenül nem, csak metabolikus átalakítás révén fejti ki biokémiai hatását. Ezt az átalakítást zömében a máj oxidatív, ún. mikroszomális hidroxiláz hem-fehérjéi, a citokróm P450-nek nevezett monooxigenáz enzimcsalád végzi. A hidroxiláció következtében az aromás szénhidrogének alkohollá vagy fenollá alakulnak. Az oxigénhez, a kénhez vagy a nitrogénhez kötődő metilcsoportokból viszont formaldehid hasad le és különböző alkoholokká módosulnak. Ehhez hasonló a primer vagy szekunder aminok oxidációs folyamata, amelynek eredménye a hidroxilaminná vagy a szulfhidrilcsoportok szulfoxidokká, illetve biszulfidokká történő oxidálódása. Az oxidatív folyamat a metabolikus átalakítás első, vízoldékony metabolittá történő lépése. A második lépés, amikor ezek a reaktív metabolitok megfelelő energetikai állapotban (ATP-vel és CoA-val konjugálódnak) kapcsolódnak a glukuronozil-transzferáz segítségével az UDP-glukuronsavhoz. Az így keletkező konjugált inaktív végtermék már képes a vesén keresztül a vizelettel eltávozni, és ezzel a szervezet méregtelenítési folyamatába bekapcsolódni. A rendszer működését genetikai adottságok és táplálkozási tényezők egyaránt befolyásolják. Minden olyan patológiás folyamat, ami a máj fehérjeszintézisét vagy energetikai állapotát gátolja, közvetlenül képes befolyásolni a méregtelenítési funkciókat és a kémiai anyagok biotranszformációját. Az akut és krónikus mérgezések, alkoholizmus, elhízás, krónikus gyulladások vagy a máj fibrotikus, cirrotikus átalakulása rontja a xenobiotikumok iránti ellenálló képességet (lásd később, az alkohol hatásainál).