Nelarabin je rychle demetylován adenosindeaminázou (ADA) na ara- G a poté dochází k nitrobuněčné fosforylaci deoxyguanosinkinázou a deoxycitidinkinázou na metabolit 5 ’ - monofosfát.
La nélarabine est rapidement déméthylée par l'adénosine désaminase (ADA) en ara-G puis phosphorylée au niveau intracellulaire par la désoxyguanosine kinase et la désoxycytidine kinase en son métabolite 5'-monophosphate.