美國國家環境保護局（EPA）並不認為N,N-二甲基甲醯胺有致癌危險，根據國際癌症研究機構（IARC），N,N-二甲基甲醯胺可能是一致癌物。 N,N-二甲基甲醯胺（DMF）經各種途徑吸收後，主要由肝內代謝，排泄較快，主要目標器官為肝臟 ，腎臟也有一定損害。主要經肝內微粒體混合功能氧化酶進行脫甲基化作用，脫去一個甲基，代謝產物為一甲基甲醯胺和甲醯胺，代謝迅速；甲醯胺在血中滯留稍長，進而代謝為甲酸和氨排出。部分二甲基甲醯胺以原形物從尿和呼氣排出。