AM是一個具有親電基團的有機小分子，水溶性極強，可通過皮膚、黏膜、呼吸道、胃腸道等進入體內。 食物中的AM通過腸道完整的吸收，而環境中暴露的AM約25%被皮膚吸收。 吸收后的AM通過血液循環系統廣泛分布于體內各個組織，并在此過程中對肌體造成損害。
代謝與吸收
研究表明，在攝入低劑量AM的情況下，約50%會轉化成GA， 而高劑量的AM則大部分與GSH反應，約13%轉化成GA。 代謝生成的AAMA、GAMA、異GAMA和1,2-二羥基丙酰胺均隨尿液排出，而在尿液中檢出的時間順序及含量不同，如：AM攝入2h后即可檢測出本身和AAMA；由于AM向GA轉化過程中需要時間，所以4h后才檢出GAMA 和異GAMA。
AAMA和GAMA在人體內通常48h后完全排出體外，總尿液中AAMA占總AM的51%，是AM的主要代謝產物；GAMA和異GAMA占總AM的5%，是AM的次要代謝產物，其中異GAMA的含量遠小于GAMA。生成的GAMA等在排出前的代謝過程是否對肌體造成毒害未見報道。
日膳食暴露評估
經口攝入被認為人體吸收AM最迅速、 完整及主要的途徑，一些研究根據不同地區食品中AM的含量來評估該地區普通人群AM的攝入量。
2011年FAO/WHO食品添加劑聯合專家委員會（Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives，JECFA）對除非洲以外世界范圍內8個代表國家中丙烯酰胺膳食攝入量進行評估，結果表明普通人群的日攝入量平均約為1μg/（kg bw·d），最高攝入量約為4μg/(kg bw·d)。由于不同國家烹飪、飲食習慣的不同，各國的攝入量有所差異。英國最新公布的日攝入量為0.61μg/(kg bw·d)，法國為0.43μg/(kg bw·d)，而中國在最新膳食研究中得出的攝入量為0.319 μg/(kg bw·d)，仍顯著低于世界的平均水平，這與我國傳統的食品加工工藝（低于100 ℃的蒸煮加工）和近年來飲食習慣略有改變有很大關系。
有學者基于生理學的毒素代謝動力學模式和非線性劑量反應法確定丙烯酰胺的神經毒性日攝入邊際劑量為40 μg/(kg bw·d)，丙烯酰胺日致癌邊際劑量為2.6 μg/(kg bw·d)。