En esta fase, las enzimas actúan sobre las moléculas creadas en la fase I, facilitando su excreción al exterior. Algunas variantes genéticas predisponen a que este sistema no sea lo suficientemente eficiente, por lo que contribuyen a la acumulación de radicales libres, aumentando los efectos nocivos de estas moléculas. Algunos alimentos como las verduras de la familia de las crucíferas contienen glucosinolatos, unas sustancias que pueden transformarse en sulforafano, un compuesto que tiene la capacidad de estimular la actividad de algunas de las enzimas que participan en esta fase. De esta manera, la fase se agiliza y los compuestos tóxicos permanecen menos tiempo en el organismo.
