Metilfenidat merupakan suatu stimulan sistem saraf pusat. Mekanisme kerja utama metilfenidat yaitu dengan berikatan dengan transporter dopamin dan transporter norepinefrin yang berperan dalam terjadinya reuptake neurotransmitter dopamin dan norepinefrin. Obat ini memblokade kedua transporter tersebut dan menyebabkan peningkatan kadar dopamin dan norepinefrin di celah sinaps. Perlu diingat metilfenidat berbeda dengan amphetamine, dimana amphetamine meningkatkan kadar dopamin lebih tinggi dibandingkan metilfenidat. Hal ini disebabkan oleh mekanismenya yang langsung bekerja di terminal saraf.[2–4,9,10]

Farmakokinetik

Pada pemberian metilfenidat secara oral, konsentrasi puncak di plasma tercapai dalam 1‒3 jam. Ikatan metilfenidat dengan protein plasma cukup rendah yaitu sekitar 10‒33%. Metabolisme obat ini berlangsung secara cepat dan ekstensif. Metilfenidat dieliminasi dari plasma orang dewasa dengan waktu paruh sekitar 2‒3 jam.[2,4,9]

Absorbsi

Konsentrasi puncak metilfenidat di plasma tercapai 1‒3 jam setelah pemberian secara oral dengan estimasi waktu paruh sekitar 1,5‒2,5 jam. Tablet immediate release mencapai konsentrasi puncak dalam waktu 1,9 jam setelah pemberian dan umumnya diberikan satu kali tiap 4 jam. 

Kapsul sustained release mencapai konsentrasi puncak pertama dalam waktu 1‒2 jam, dengan puncak kedua tercapai 4,7 jam setelah pemberian. Kecepatan absorpsi tidak dipengaruhi oleh makanan, namun makanan dapat meningkatkan konsentrasi maksimum (Cmax) metilfenidat sekitar 23%.[2,9] 

Distribusi

Ikatan dengan protein plasma cukup rendah yaitu sekitar 10‒33%, dan metilfenidat serta metabolitnya didistribusikan di plasma (57%) dan eritrosit (43%). Volume distribusi sekitar 13,1 L/kg setelah pemberian secara oral.[4,9]

Metabolisme

Metabolisme metilfenidat terutama dibantu oleh enzim carboxylesterase. Metabolisme berlangsung secara cepat dan ekstensif, lalu menghasilkan metabolit utama berupa α-phenyl-2-piperidine acetic acid (ritalinic acid).[4,9]

Eliminasi

Metilfenidat dieliminasi dari plasma orang dewasa dengan waktu paruh sekitar 2-3 jam. Pada sediaan immediate release, sebesar 78‒97% dosis terapeutik diekskresikan di urin dan 1‒3% diekskresikan di feses dalam bentuk metabolitnya. Sebanyak <1% metilfenidat diekskresikan di urin dalam bentuk utuh.[2,9]