পেন্টোক্সিফাইলিন একটি মিথাইলক্সান্থিন ডেরিভেটিভ যা প্রাথমিকভাবে একটি হিমোরিওলজিক এজেন্ট হিসাবে কাজ করে, যা এরিথ্রোসাইটের নমনীয়তা উন্নত করে এবং রক্তের সান্দ্রতা হ্রাস করে। এটি প্লেটলেট একত্রীকরণকেও বাধা দেয় এবং ফাইব্রিনোজেন ঘনত্ব হ্রাস করে। আণবিক স্তরে, পেন্টোক্সিফাইলিন ফসফোডাইস্টেরেজকে বাধা দেয়, যা রক্তকণিকা এবং ভাস্কুলার স্মুথ পেশীতে অন্তঃকোষীয় সাইক্লিক এএমপি বৃদ্ধি করে। এটি ভ্যাসোডাইলেশন এবং উন্নত মাইক্রোসার্কুলেশনকে উৎসাহিত করে, যা ইশকেমিক টিস্যুতে অক্সিজেনের সরবরাহ বাড়ায়, বিশেষ করে পেরিফেরাল ভাস্কুলেচারে। এটি টিএনএফ-α-এর মতো সাইটোকাইন উৎপাদনকে হ্রাস করে প্রদাহরোধী প্রভাবও প্রদর্শন করে।