Неговото действие е фазово- специфично, така че гемцитабин убива преди всичко клетките в процес на ДНК синтез (S - фаза) и при определени условия блокира развитието на клетки през G1/ S фазовата граница.
Preparatas pirmiausiai naikina tas ląsteles, kuriose vyksta DNR sintezė (S fazė), o tam tikromis sąlygomis blokuoja ląstelių G1 fazės progresavimą į S fazę.