Механизмът на действие на зонизамид не е напълно изяснен, но той изглежда действа на волтаж - зависимите натриеви и калциеви канали, като така прекъсва синхронизираното невронално възбуждане, намалявайки разпространението на гърчовите разряди и прекъсвайки последващото епилептично действие.
Zonisamido veikimo mechanizmas dar nėra visiškai ištirtas, tačiau nustatyta, kad jis veikia potencialų skirtumui (įtampai) jautrius natrio bei kalcio kanalus ir taip nutraukia sinchronizuotas neuronų veiksmo potencialų iškrovas, sumažina prasidedančių priepuolių plitimą ir nutraukia epilepsinę būklę.