Aspiriinin aineenvaihdunta vaihtelee yksilöissä jonkin verran johtuen yhdestä tai useammasta tekijästä, jotka voivat hidastaa imeytymistä tai heikentää tehokkuutta. Aspiriini koostuu asetyylisalisyylihaposta (ASA) ja pienestä määrästä estereitä ja eettereitä, jotka ovat toissijaisia metaboliitteja, jotka auttavat imeytymään kehon kudoksissa ja elimissä. Aspiriinin teho vaihtelee annoksen ja potilaan yleisen terveydentilan ja sairaushistorian mukaan. Esimerkiksi korkea kolesteroli vanhuksilla rajoittaa jonkin verran aspiriinin tehoa.
Jotta aspiriini olisi tehokkain, mahalaukun sisällön tulisi olla happamuus 2.15–4.10. Kun aspiriinia on otettu suun kautta, se alkaa liueta, kun se joutuu mahalaukun nesteisiin. Aspiriinin metabolian puoliintumisaika alkaa vatsassa noin 10 minuuttia nauttimisen jälkeen. 25 minuutin kuluttua veressä aspiriinipitoisuus veressä laskee 50%: iin saavutetusta tasosta aineenvaihdunnan alkaessa. Tässä 15 minuutissa aspiriini kulkee ohutsuoleen nopeuttaakseen veren imeytymistä ja jakautumista kehon kudoksiin ja elimiin aloittaakseen työnsä.
Vatsassa olevan aikansa loppupuolella ASA muuttuu salisyylihapoksi mahalaukun limakalvon ja aspiriiniesteraasiksi (AE) kutsutun vuorovaikutuksen vuoksi. Joissakin tutkimuksissa on havaittu, että AE -esteraasiaktiivisuuteen vaikuttavat normaalia korkeammat glukoosi- ja rasvahappotasot verenkierrossa aspiriinin metabolian aikana. Aspiriinin aineenvaihdunta ohutsuolessa kiihtyy jakautuu sen elimiin ja kudoksiin koko kehossa; maksa näyttää kuitenkin olevan ensisijainen kohde metaboloitumisen jatkumiselle. Jopa 80% aspiriinin metaboliasta tapahtuu maksassa, jossa se kokee nopeita kemiallisia muutoksia yhdessä maksan happojen ja maksasolujen kanssa. Aspiriini alkaa häiritä prostaglandiineja koko kehossa vähentääkseen kipuherkkyyttä ja vähentääkseen verihiutaleiden tahmeutta, mikä voi johtaa hyytymiin.
Kun aspiriinin aineenvaihdunta on valmis, salisyylihapon jakautuminen siirtyy veriplasman ulkopuolelta nesteisiin koko kehossa. Jotkut matkustavat sekoittumaan nivelnesteisiin, jotka pehmentävät rustoa ja luita nivelissä. Nivelissä aspiriini kohdistaa prostaglandiineja tulehdusten ja kivun vähentämiseksi. Sitä löytyy myös syljestä ja selkäydinnesteistä sekä munuaisten, keuhkojen ja sydämen tärkeimmistä elimistä. Koska aspiriini ylittää helposti istukan esteet ja sitä voi esiintyä rintamaidossa, raskaana olevien ja imettävien naisten tulee kysyä terveydenhuollon ammattilaiselta ennen aspiriinin ottamista.
Aspiriinin erittyminen elimistöstä munuaisten kautta kestää jopa 48 tuntia. Erittymisnopeus vaihtelee suuresti kehon eri pH -tasojen vuoksi. Terveysolosuhteet, kuten diabetes, mahahaava ja korkea kolesterolitaso, häiritsevät tai viivästyttävät aspiriinin tehoa kaikenikäisille ihmisille. Iäkkäät, etenkin heikot ja ne, joilla on aiemmin ollut sydäntapahtumia, myös vaihtelevat suuresti aineenvaihdunta-, tehokkuus- ja erittymisnopeuksissa.