После однократного подкожного введения всасывание омализумаба происходит медленно, пик концентрации препарата в сыворотке крови отмечают в среднем через 7-8 дней. In vitro омализумаб с IgE образует комплекс определённого размера. В экспериментальных исследованиях не выявлено специфического накопления омализумаба в каких-либо органах и тканях.
Печёночная элиминация IgG включает деградацию в ретикулоэндотелиальной системе печени и эндотелиальных клетках печени. У пациентов с бронхиальной астмой период полувыведения омализумаба составляет в среднем 26 дней.