Електрофизиологични проучвания in vitro и неврохимични проучвания in vivo показват, че варениклин се свързва с α4β2 никотиновите ацетилхолинови рецептори на неврона и стимулира рецептор- медиираната активност, но в значително по- ниска степен от никотина.
Elektrofiziologinių tyrimų in vitro ir neurocheminių tyrimų in vivo duomenimis, vareniklinas prisijungia prie neuronų α4β2 nikotino acetilcholino receptorių bei stimuliuoja receptorius, bet žymiai silpniau nei nikotinas.