Mechanizmus účinku kladribinu se přisuzuje inkorporaci CdATP do řetězců DNA: syntéza nové DNA v dělících se buňkách je blokována a reparační mechanizmus DNA je inhibovaný, což má za následek kumulaci zlomů řetězců DNA a snížení NAD (nikotinamidadenindinukleotid) a koncentrace ATP dokonce i v buňkách v klidovém stavu.
Syntesen hos ny DNA med celledeling blokeres, og DNA- ophelingsmekanismen hæmmes, hvilket resulterer i en ophobning af DNA- strengebrud og et fald i NAD - (nikotinamid adenin dinukleotid) og ATP - koncentration, selv i hvilende celler.