Антитуморната активност на топотекан включва инхибиране на топоизомераза- I, ензим който участва непосредствено в репликацията на ДНК, като освобождава торзионното напрежение пред движещата се репликационна вилица.
Η αντικαρκινική δράση της τοποτεκάνης συνίσταται στην αναστολή της τοποϊσομεράσης- Ι, ενός ενζύμου που εμπλέκεται στενά στο διπλασιασμό του DNA, καθώς χαλαρώνει την ελικωμένη αλυσίδα που εισάγεται μπροστά από την κινούμενη διχάλα αντιγραφής.