Prækliniske undersøgelser har vist, at venlafaxin og dets hovedmetabolit, O- desmethylvenlafaxin (ODV), hæmmer serotonin og noradrenalin genoptag.
Prekliinilised uuringud on näidanud, et venlafaksiin ja selle põhiline metaboliit O- desmetüülvenlafaksiin on serotoniini ja noradrenaliini tagasihaarde inhibiitorid.