Wątroba odgrywa kluczową rolę w procesie detoksykacji ksenobiotyków. Proces detoksykacji odpowiada za inaktywację i skuteczną eliminację endogennych i egzogennych metabolitów i substancji toksycznych. Reakcje metaboliczne odpowiedzialne za detoksykację składają się z reakcji fazy I i II. Reakcje fazy I powodują wzrost polarności ksenobiotyków poprzez umieszczanie nowych grup funkcjonalnych w molekułach ksenobiotyków. Z kolei w reakcjach fazy II w wyniku połączeń ksenobiotyków z endogennymi hydrofilowymi molekułami zwiększa się w znacznym stopniu ich polarność i rozpuszczalność w wodzie, co sprzyja eliminacji tych substancji. Faza III opisuje proces transportu zachodzący za pomocą przezbłonowych białek transportujących, które odpowiadają za transport dużej liczby ksenobiotyków z krwi do wątroby. Wykazano, że stres oksydacyjny, jak i peroksydacja lipidów są ważnymi procesami mogącymi wywołać martwicę komórek wątrobowych. Istotną rolę w produkcji reaktywnych form tlenu przypisuje się mitochondriom. Uszkodzenie funkcjonalne tych organeli jest związane z wyczerpaniem energii i intensywną produkcją reaktywnych form tlenu, co prowadzi do błędnego koła stresu komórkowego. Uszkodzenie mitochondrialnego metabolizmu ostatecznie może prowadzić do martwicy komórki wątrobowej i jej apoptozy.