藥理作用度洛西汀是壹種選擇性5-羥色胺和去甲腎上腺素再攝取抑制劑（SSNRI）。度洛西汀抗抑郁和中樞鎮痛作用的確切機制尚未明確，但據認為這與它增強中樞神經系統中的5-羥色胺能和去甲腎上腺素能功能有關。臨床前研究表明，度洛西汀是神經元 5-羥色胺和去甲腎上腺素再攝取的強抑制劑，對多巴胺再攝取的抑制相對較弱。體外研究結果表明，度洛西汀對多巴胺能、腎上腺素能、膽堿能、組胺能、阿片、谷氨酸或 GABA 受體沒有明顯的親和力。度洛西汀不抑制單胺氧化酶。毒理學研究的遺傳毒性：度洛西汀的艾姆斯試驗、小鼠淋巴瘤細胞的陽性基因突變試驗、大鼠肝細胞的程序外 DNA 合成（UDS）試驗、中國倉鼠骨髓細胞的姐妹染色單體交換試驗以及小鼠微核試驗的結果均為陰性。生殖毒性：在交配前和交配期間，雌性或雄性大鼠口服度洛西汀的劑量最高為 45 毫克/千克/天（從毫克/米[sup]2[/sup]推算，是人類最大推薦劑量 60 毫克/天[MRHD]的 7 倍），未觀察到對交配或生育能力的影響。在致畸敏感期，大鼠和兔子口服度洛西汀，最高劑量為 45 毫克/千克/天（根據毫克/米[sup]2[/sup]外推法計算，大鼠和兔子的最高建議食用劑量分別為 7 倍和 15 倍），可降低窩重，但未發現致畸效應。無效應劑量為 10 毫克/千克/天（根據毫克/米[sup]2[/sup] 外推法計算，分別相當於大鼠和兔子最高殘留限量的 2 倍和 3 倍）。大鼠圍產期口服度洛西汀的劑量為 30 毫克/千克/天（相當於大鼠最高殘留限量的 5 倍，根據毫克/米[sup]2[/sup]推算），在無影響劑量為 10 毫克/千克/天時，出生後 1 天的幼崽存活率以及出生和哺乳期的體重均有所下降。劑量為 30 毫克/千克/天時，幼崽的行為變化表現為反應性增加，如對噪聲驚嚇的反應增加和自主活動減少。斷奶後，未觀察到對後代生長和生殖行為的不良影響。致癌性：大鼠和小鼠服用度洛西汀達 2 年之久。雌性小鼠的度洛西汀劑量為 140 毫克/千克/天（從毫克/米[sup]2[/sup]推算，相當於最高允許攝入量的 11 倍）時，肝細胞腺瘤和肝細胞癌的發病率增加；無效應劑量為 50 毫克/千克/天（從毫克/米[sup]2[/sup]推算，相當於最高允許攝入量的 4 倍）時，肝細胞腺瘤和肝細胞癌的發病率增加。雄性小鼠的度洛西汀劑量為 100 毫克/千克/天（從毫克/米[sup]2[/sup]推算，相當於最高允許攝入量的 8 倍）時，腫瘤發病率未見增加。雌性和雄性大鼠的腫瘤發病率在劑量為 27 和 36 mg/kg/day 時（分別為最高允許攝入量的 4 和 6 倍，從 mg/m[sup]2[/sup] 推斷）未見增加。
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