Неговото действие е фазово- специфично, така че гемцитабин убива преди всичко клетките в процес на ДНК синтез (S - фаза) и при определени условия блокира развитието на клетки през G1/ S фазовата граница.
Hatása fázisspecifikus, vagyis a gemcitabin elsődlegesen a DNS- t szintetizáló (S- fázisú) sejteket pusztítja el és bizonyos körülmények között gátolja a sejtek fejlődését a G1/ S fázis határán.