La pharmacocinétique décrit le devenir du CBD dans l'organisme : absorption, distribution, métabolisme et élimination (modèle ADME). Selon les données cliniques de GW Pharmaceuticals, la demi-vie du CBD est de 18 à 32 heures après administration orale répétée.
L'absorption est maximale avec un repas riche en graisses (biodisponibilité orale multipliée par 4-5). Le CBD se distribue largement dans les tissus adipeux en raison de sa forte lipophilicité. Il est métabolisé par le foie et éliminé principalement par voie fécale.