La distribución es el proceso consecutivo de la absorción, el fármaco se reparte por todo el organismo transportado por la sangre. Su comportamiento es siempre el mismo con independencia de la vía por la que se administre. Una vez en sangre, los fármacos pueden unirse a proteínas plasmáticas en un determinado porcentaje o a células sanguíneas, principalmente eritrocitos. El fármaco libre que no se ha unido puede atravesar las diferentes membranas celulares por alguno de los mecanismos descritos y distribuirse por los distintos órganos donde permanece disuelto.
Toda el área en la cual el medicamento se distribuye es conocida como volumen de distribución. Las variaciones individuales de los pacientes, pueden cambiar la distribución del medicamento a través del cuerpo. Por ejemplo, en un paciente edematoso la dosis debe ser distribuida en un gran volumen a diferencia de uno que no lo está. Ocasionalmente, la dosis es aumentada a cuenta de esta diferencia. En este caso, la dosis debería ser disminuida luego de que el edema haya sido corregido. Contrariamente una dosis tomada por un paciente deshidratado debe ser menor porque su distribución se hace en mucho menor volumen. En pacientes obesos puede presentarse otros problemas que considerar, algunos medicamentos como la digoxina, gentamicina, etc., no son bien distribuidos en el tejido graso.