Точният механизъм на действие на леветирацетам все още не е напълно изяснен, но явно той въздейства върху намиращия се в синаптичните везикули протеин 2А, които се среща в пространството между нервите (синапси), и спира освобождаването на химични агенти между нервните клетки.
Levetirasetaamin täsmällistä vaikutustapaa ei vieläkään tunneta, mutta se näyttää vaikuttavan synaptinen rakkulaproteiini 2A - nimiseen proteiiniin, jota on hermojen välisissä kohdissa (synapseissa) ja joka pysäyttää kemiallisten viestiaineiden vapautumisen hermosolujen välillä.