Cytotoxický účinek gemcitabinu spočívá v inhibici syntézy DNA dvojím
Kun dFdCDP estää tämän entsyymin toimintaa, kaikkien deoksinukleosidien ja etenkin dCTP: n pitoisuudet pienenevät. dFdCTP taas korvaa kilpailevasti dCTP: tä DNA: ssa, mikä potentoi lääkkeen vaikutusta.