Údaje ze studií in vitro a z klinických studií naznačují, že imunomodulační, protizánětlivé a protinádorové účinky thalidomidu mohou být spojeny s potlačením nadměrné produkce tumor nekrotizujícího faktoru alfa (TNF - α), se snížením exprese určitých adhezívních molekul zúčastněných v procesu migrace leukocytů a s antiangiogenní aktivitou.
In vitro pētījumu un klīnisko pētījumu dati liecina, ka talidomīda imūnmodulējošā, pretiekaisuma un pretaudzēju aktivitāte var būt saistīta ar pārlieku lielu audzēja nekrozes faktora alfa (TNF- α) sekrēcijas nomākšanu, leikocītu migrācijā iesaistīto atsevišķo šūnu virsmas adhēzijas molekulu zemāku modulēšanu un anti angioģenēzes aktivitāti.