还有少部分DMF未转化仍以原形从尿中排出。DMF的毒性可能是通过NMF来进一步表达的。有实验表明，NMF毒性强于DMF，HMMF的毒性远低于NMF。活性中间产物尚不明确，可能是异氰酸甲酯具有亲电活性，可以与蛋白质、DNA和RNA等细胞大分子的亲核中心共价结合，造成机体肝肾器官损伤或姐妹染色体交换率的改变。
DMF的体内代谢首先是甲基的羟基化，生成N-甲基-甲醇酰胺(HMMF)，然后HMMF部分地脱羟甲基分解成甲基甲酰胺(NMF)HE和甲醛，NMF还可羟基化然后再分解成甲酰胺(F)。还有少部分DMF未转化仍以原形从尿中排出。DMF的另一重要产物就是N-乙酰-S-(N-甲基甲氨酰)半胱氨酸(AMCC)，其过程是NMF或HMMF分子上的甲酰基分子发生氧化作用，生成一活性中间产物。这一活性产物一部分和肝、肾细胞结合，造成机体肝肾器官损伤，另一部分和谷胱甘肽(GSH)结合生成S-(N-甲基甲氨酰)谷胱甘肽(SMG)，最后再转化成巯基尿酸(AMCC)排出体外。
DMF的毒性可能是通过NMF来进一步表达的。有实验表明，NMF毒性强于DMF，HMMF的毒性远低于NMF。活性中间产物尚不明确，可能是异氰酸甲酯具有亲电活性，可以与蛋白质、DNA和RNA等细胞大分子的亲核中心共价结合，造成机体肝肾器官损伤或姐妹染色体交换率的改变。但并不是全部的活性中间产物都参与毒性作用，其中的一部分与人体内广泛存在的具有亲核基团-SH的谷胱甘肽结合，逐步分解成无毒性的AMCC从尿中排出，这是人体降解毒性的一种防御机制。