Působí tím, že zabraňuje neurotransmiterům 5- hydroxytryptaminu (nazývanému také serotonin) a noradrenalinu v jejich zpětném vstřebávání do nervových buněk v mozku a míše.
Bloķējot to atpakaļuzņemšanu, duloksetīns palielina šo neirotransmiteru skaitu starp šīm nervu šūnām, uzlabojot saziņu starp tām.