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.
Le mécanisme d'action de la cladribine est attribué à l'incorporation de la CdATP dans les brins d'ADN: la synthèse d'ADN nouveau est bloquée dans les cellules en phase de division et le mécanisme de réparation de l'ADN est bloqué, d'où une accumulation des coupures de l'ADN et une diminution des concentrations de NAD (nicotinamide adénine dinucléotide) et d'ATP, y compris dans les cellules au repos.