Не е изяснен начинът на действие на лекарството при СУИ, но се счита, че като повишава нивата на 5- хидрокситрипамин и норадреналин на нивото на нервите, контролиращи мускулите на уретрата (тръбата, която води от пикочния мехур навън), дулоксетинът води до по- плътно затваряне на уретрата по време на събирането на урината.
Το πώς δρα η ντουλοξετίνη στη SUI δεν είναι σαφές αλλά θεωρείται ότι αυξάνοντας τα επίπεδα της 5- υδροξυτρυπταμίνης και της νοραδρεναλίνης στο επίπεδο των νεύρων που ελέγχουν τον μυ της ουρήθρας (τον αγωγό που οδηγεί από την ουροδόχο κύστη προς το εξωτερικό μέρος του σώματος), η ντουλοξετίνη προκαλεί ισχυρότερη σύγκλειση της ουρήθρας κατά την αποθήκευση των ούρων.