Час напіввиведення близько 10 годин. Абсорбція висока, метаболізується у печінці. Добре проникає через гістогематичні бар'єри (включаючи гематоенцефалічний бар'єр). Виводиться на 60% нирками у незміненому вигляді, частково – через ШКТ.
Для запобігання сонливості протягом дня необхідно пам'ятати, що тривалість сну після прийому Донормілу має становити не менше 7 год.
Як усі снодійні чи седативні препарати, доксиламіну сукцинат може посилювати синдром нічного апное (раптова зупинка дихання уві сні) – збільшуючи кількість і тривалість нападів апное.
При передозуванні Донормила, при якій посилюються побічні ефекти, можуть з'явитись ажитація, мідріаз, параліч акомодації, гіперемія шкіри обличчя та шиї, гіпертермія, конвульсії, синусова тахікардія. Фазі збудження та конвульсій може передувати стан депресії.