Las reacciones de fase II son reacciones de conjugación en las que se produce la unión del tóxico transformado en la Fase I con un compuesto o ligando endógeno dando lugar a una nueva sustancia más hidrosoluble. Dentro de los sistemas que intervienen en esta fase destacaremos la conjugación:

• ácido glucurónico: interviene el enzima glucuronil-transferasa.
• mercaptúrica: interviene la glutation-S-transferasa. En ella se emplean sustancias esenciales para las células como son el glutation y la cisteina, de ahí que una conjugación excesiva con dichas sustancias puede originar una importante deplección de las mismas con la consiguiente toxicidad celular.
• sulfoconjugación: catalizada por la sulfo-transferasa.Se originan sulfatos del tóxico.
• aminoácidos: dentro de éstos los más importantes son la glicina y la glutamina.
• ácido acético: catalizada por la acetil-transferasa, utilizando la acetil-coenzima A como coenzima.
• grupos metílicos: catalizada por las metiltransferasas, utilizando la S-adenosil-metionina como coenzima.