第一阶段反应：还原反应

还原反应将电子引入药物分子，影响羟基和氨基等极性官能团，从而促进后续的生物转化或结合反应。

羰基还原反应可将脂肪族羰基化合物以及芳香族和脂环族酮类转化为醇。例如，纳洛酮可转化为其异吗啡衍生物。

碳碳双键的还原反应，如在诺乙雄龙等类固醇中所见，可将双键转化为单键。醇类在还原前会先脱水生成烯烃，苯环丙胺的代谢产物即为该反应的典型示例。

N-化合物还原反应可将硝基、偶氮和N-氧化物基团转化为其还原形式。例如，硝西泮中的硝基还原反应通过亚硝基和羟基胺中间体，最终生成胺。

普鲁卡因（Prontosil）是一种偶氮类药物，可被还原为具有活性的磺胺酰胺；而丙米嗪-N-氧化物（imipramine N-oxide）则可转化为丙米嗪。

多种还原反应包括药物代谢中的各种还原过程。

麻醉剂氟烷会发生还原性脱卤反应，转化为三氟乙酸或其衍生物。