Enligt media var 29-åringen avbildad med skrattande gasbehållare medan han festade i London samma natt som Villa förvisades.
Agbonlahor var redan på åskådarplats efter att ha fått höra att han inte var tillräckligt vältränad.
Villa förvisades från Premier League efter att ha förlorat 1-0 till Manchester United på Old Trafford på lördag.
De är längst ner på bordet efter att samla bara 16 poäng från 34 matcher.
Den West Midlands outfit är också utan en chef efter avskedandet av Frenchman Remi Garde och har drabbats av två viktiga avgångar.
Före detta fotbollsförbundets ordförande David Bernstein och Lord King, före detta guvernör för Bank of England, lämnade båda styrelsen på måndagen.
Aston Villa har avbrutit anfallaren Gabby Agbonlahor och kommer att genomföra en utredning efter anklagelser om hans beteende.