MTIC se spontánně hydrolyzuje na 5- amino- imidazol- 4 - karboxamid (AIC), známý meziprodukt biosyntézy purinů a nukleových kyselin a na metylhydrazin, o kterém se předpokládá, že je aktivní alkylační látkou.
TMZ spontano hidrolizira pri fiziološki vrednosti pH predvsem do aktivnih presnovkov, 3- metil - (triazen- 1- il) imidazol- 4- karboksamida (MTIK), MTIK pa spontano hidrolizira do 5- amino- imidazol- 4 - karboksamida (AIK), znanega intermediata v biosintezi purinov in nukleinskih kislin, in metilhidrazina, za katerega menijo, da je aktivni alkilirajoči presnovek.