TMZ се хидролизира спонтанно при физиологично рН, първоначално до активния метаболит, 3- метил - (триазен- 1- ил) имидазол- 4- карбоксамид (MTIC).
Fiziologinėje pH aplinkoje vyksta savaiminė TMZ hidrolizė daugiausia į aktyvų 3- metil - (triazen- 1 - il) imidazol- 4- karboksamidą (MTIK).