Доксорубицин може да проявява своите противотуморни и токсични ефекти по редица механизми, в това число инхибиране на топоизомераза II, взаимодействие с ДНК и РНК полимеразите, образуване на свободни радикали и свързване с мембраните.
Doksorubisiinin antituumorivaikutus ja toksiset vaikutukset voivat perustua useaan eri mekanismiin, kuten esim. topoisomeraasi II: n inhibitioon, interkalaatioon DNA - ja RNA- polymeraasien kanssa, vapaiden radikaalien muodostukseen ja kalvoihin sitoutumiseen.