La gemcitabine agit sur une phase spécifique et elle tue principalement les cellules subissant une synthèse d’ADN (phase S) et, dans certaines circonstances, elle bloque la progression des cellules au niveau du passage de la phase G1 à la phase S. In vitro, l'effet cytotoxique de la gemcitabine dépend tant de la concentration que du temps.
Zijn werking is fasespecifiek zodat gemcitabine primair de cellen doodt die DNA synthese (S fase) ondergaan en, onder bepaalde omstandigheden, de progressie blokkeert van cellen die zich in de overgang van de G1/S fase bevinden. In vitro is het cytotoxisch effect van gemcitabine afhankelijk van zowel concentratie als tijd.