L'alcool est en majeure partie métabolisé par une oxydation en acétaldéhyde puis en acétate sous l'effet de l'alcool déshydrogénase (ALD) et de l'aldéhyde déshydrogénase (ADH), enzymes dont le cofacteur est le nicotinamide adénine dinucléotide+ (NAD+). Ces enzymes codées par plusieurs gènes présentent un polymorphisme génétique et une variation ethnique qui ont des répercussions sur leurs propriétés fonctionnelles et sur l'alcoolémie. Le système microsomial d'oxydation de l'alcool (MEOS/cytochrome P4502E1 [CYP2E1]) et la catalase sont d'autres voies d'oxydation qui interviennent particulièrement en cas d'alcoolisation excessive. La voie non oxydative, mineure, produit des esters éthyliques d'acides gras dans les tissus dépourvus d'ALD. Le métabolisme de l'alcool peut interférer avec d'autres métabolismes du fait de l'augmentation du rapport NAD hydrogéné (NADH)/NAD+ lorsque l'alcool est ingéré en quantité excessive : synthèse et accumulation des triglycérides dans le foie, hypoglycémie, acidocétose, stress oxydatif. L'alcool et ses métabolites induisent une stéatose hépatique par divers mécanismes moléculaires de compréhension récente tels que l'augmentation de l'expression de sterol regulatory element-binding protein-1 (SREBP-1), la modulation de l'activité adenosine monophosphate activated protein kinase (AMPK) et la diminution de l'expression de facteurs transcriptionnels modulés par les sirtuines. L'effet mutagène et cancérogène de l'alcool et de ses métabolites est démontré. Il existe une corrélation entre l'expression de CYP2E1 et les adduits alcool-acide désoxyribonucléique (ADN) carcinogènes formés sous l'effet du stress oxydatif dans le foie des patients alcooliques. L'acétaldéhyde et les espèces réactives de l'oxygène induisent des lésions de l'ADN. Le polymorphisme de l'acétaldéhyde déshydrogénase (ALDH) pourrait expliquer un pouvoir cancérogène de l'alcool différent selon les individus.