थियामेथोक्सम एक व्यापक-स्पेक्ट्रम, प्रणालीगत कीटनाशक है, जिसका अर्थ है कि यह पौधों द्वारा जल्दी से अवशोषित हो जाता है और पराग सहित इसके सभी भागों में ले जाया जाता है, जहां यह कीड़ों को खाने से रोकने का काम करता है।एक कीट इसे खाने के बाद अपने पेट में, या सीधे संपर्क के माध्यम से, जिसमें उसकी श्वासनली प्रणाली भी शामिल है, अवशोषित कर सकता है।यौगिक केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में निकोटिनिक एसिटाइलकोलाइन रिसेप्टर्स के साथ हस्तक्षेप करके तंत्रिका कोशिकाओं के बीच सूचना हस्तांतरण के रास्ते में आता है, और अंततः कीड़ों की मांसपेशियों को पंगु बना देता है।