Положительно заряженная четвертичная азотистая структура ипратропия и тиотропия бромида практически полностью исключает всасывание препаратов в пищеварительном тракте, через слизистую оболочку бронхов и проникновение через ГЭБ, что снижает риск развития системных побочных эффектов. Биодоступность ипратропия бромида при приёме внутрь составляет не более 10, а тиотропия бромида - 2-3%. При ингаляционном пути введения биодоступность достигает 20% от вдыхаемой дозы. В плазме большая часть (около 70%) связана с белками. Степень биотрансформации незначительная, частично препараты метаболизируются в печени с участием цитохрома Р450, а также проходят расщепление неферментным способом до метаболитов, лишённых аффинности к м-холинорецепторам. Выведение большей части препаратов происходит с мочой и калом в неизменённом виде.