Vytváří se spíše díky zefektivnění metabolismu (tedy zpracování a vylučování) dané látky v organismu i díky dalším mechanismům (jako je změna množství receptorů – bílkovin, na něž se látka váže v buňkách).
Zjednodušeně lze říci, že xenobiotikum se po získání tolerance odbourává rychleji a dříve po vstupu do organismu. Proto je koncentrace cizorodé látky v těle nižší než v případě organismu, který k ní toleranci nemá. Organismus tak účinky látky tolik „necítí“ a neprojevují se u něj příznaky otravy.
Biochemické mechanismy jsou u různých xenobiotik velmi rozličné. Třeba kofein je metabolizován v játrech, mimo jiné s pomocí látky nazývané cytochrom P450. V případě vyšších dávek kofeinu se v játrech tvoří více cytochromu P450, který jej odbourává, čímž vzniká tolerance. Dalším mechanismem je (například u nikotinu) změna množství příslušných receptorů v mozku; tím se sníží citlivost k dané sloučenině.

Dobu vzniku tolerance ke konkrétní látce je obtížné určit. Může jít o několik dnů až měsíců. Závisí totiž na mnoha parametrech, mezi něž patří pohlaví, hmotnost a věk člověka, jeho onemocnění a alergie, případná citlivost k určitým látkám nebo míra tolerance, jíž je třeba dosáhnout. Záleží také na sloučenině, která je metabolizována, na její chemické struktuře, způsobu, době, místu a metabolické cestě odbourávání i na dalších faktorech.
Například tolerance na arsenik lze dosáhnout za několik měsíců. Neznamená to ale, že poté lze požít jakékoliv množství. Obvykle lze přijmout množství pro jiné lidi toxická. Na druhé straně je stejně nutné počítat s některými vedlejšími účinky, jako jsou nevolnosti, loupání kůže a podobně. Musíme také zdůraznit, že toleranci k některým látkám prakticky nelze vytvořit.
Podobně komplikované je to se ztrátou tolerance; rovněž závisí na řadě faktorů. Tolerance může přetrvávat několik dní nebo i let, případně až do konce života. Ztrátu tolerance někdy způsobují také příliš velké toxické dávky. Dobře známý je případ alkoholiků, u nichž i malé množství alkoholu může vést k opilosti a smrti.