Xenobiotika jsou molekuly, které se do těla dostávají z prostředí a následně jsou v těle metabolizovány. Většina farmakologických látek je lipofilní a jejich eliminaci z těla usnadňují enzymatické modifikace, které je činí více hydrofilními. Játra jsou hlavním místem metabolismu xenobiotik. Kromě cizorodých látek je řada endogenních látek, včetně některých eikosanoidů a steroidních hormonů, také modifikována, aby se usnadnilo jejich vylučování. Proto mají enzymy a dráhy popsané v této části silnou vazbu na mnoho drah popsaných v předchozích částech.

Metabolismus xenobiotik silně ovlivňuje oxidační stav organismu (viz obrázek níže). reakce zprostředkované cytochromem P450 vytvářejí značné množství reaktivních forem kyslíku (ROS) a jsou klíčové pro toxicitu mnoha xenobiotik. Glutathiontransferázy snižují zásoby glutathionu, hlavního intracelulárního antioxidantu, v buňce. Ilustrována je také schopnost xenobiotik modulovat (např. prostřednictvím Ah receptoru) expresi enzymů metabolizujících léčiva a úloha transportních proteinů při exportu nemodifikovaných nebo konjugovaných xenobiotik z buňky. Zde popsané produkty se zaměřují na několik klíčových hráčů v metabolismu xenobiotik: cytochromy P450, glutathiontransferázy a glyoxalázy.

.