Hcy在細胞內代謝途徑有三條：
（1）Hcy在蛋氨酸合成酶（Methionine synthase，MS）及輔酶維生素B12參與下，與5-甲基四氫葉酸合成蛋氨酸和四氫葉酸，而5-甲基四氫葉酸是在亞甲基四氫葉酸還原酶（Methylenetetrahydrofolate reductase , MTHFR）催化下還原而來。
（2）Hcy在胱硫醚-β-合成酶（Cystathionineβ–Synthase，CBS）及輔酶維生素B6參與下，與絲氨酸縮合成胱硫醚，胱硫醚進一步斷裂成胱氨酸和α-酮丁酸。
（3）Hcy 在細胞內形成后排出至血漿參加循環。