Смята се, че неговата антитуморна активност се дължи на 3 механизма: • Инхибиране на ДНК полимераза α, което води до спиране на елонгацията на ДНК веригата и/ или ДНК синтезата/ репарацията; • Инхибиране на рибонуклеотид редуктазата с редукция на клетъчните пулове от дезоксинуклеотид трифосфат (дНТФ); • Нарушаване целостта на митохондриалната мембрана с освобождаване на цитохром C и на други проапоптотични фактори, което води до програмирана клетъчна смърт дори при неделящи се лимфоцити.
Uważa się, że aktywność przeciwnowotworowa klofarabiny wynika z 3 mechanizmów: • Zahamowanie polimerazy DNA α powodujące zatrzymanie wydłużania łańcucha DNA i( lub) syntezy/ naprawy DNA. • Zahamowanie reduktazy rybonukleotydowej wraz z obniżeniem puli komórkowych trifosforanów deoksyrybonukleozydowych (dNTP). • Przerwanie integralności błony mitochondriów z uwolnieniem cytochromu C i innych czynników proapoptotycznych prowadząc do zaprogramowanej śmierci komórek nawet w przypadku limfocytów nie dzielących się.