Metabolizm Fluoksetyna jest metabolizowana głównie w wątrobie do aktywnej norfluoksetyny oraz wielu innych, niezidentyfikowanych metabolitów. Norfluoksetyna powstaje w procesie demetylacji, czyli usunięcia grupy metylowej z cząsteczki fluoksetyny. Proces ten zachodzi z udziałem izoenzymu cytochromu P450 CYP2D6. Z badań przeprowadzonych na zwierzętach wynika, że S-norfluoksetyna jest silnym inhibitorem wychwytu zwrotnego serotoniny, a jej aktywność jest zasadniczo porównywalna do R i S-fluoksetyny. R-Norfluoksetyna natomiast ma o wiele słabsze właściwości inhibujące. Eliminacja odbywa się głównie przez nerki w postaci nieaktywnych metabolitów.
Interakcje Fluoksetyny nie wolno zażywać równocześnie z inhibitorami MAO, niektórymi pochodnymi fenotiazyny, sibutraminą i niektórymi innymi lekami. Jednoczesne stosowanie fluoksetyny i preparatów zawierających wyciągi z dziurawca zwyczajnego może spowodować nasilenie działania serotoninergicznego, w tym potencjalnie śmiertelny zespół serotoninowy.