Винпоцетин селективно ингибирует потенциалзависимые натриевые каналы, вызывая дозозависимое снижение концентрации кальция в окончаниях нейронов полосатого тела.
Считается, что снижение тока натрия оказывает нейропротективный эффект, обусловленный снижением эксайтотоксичности и
ослаблением нейронального повреждения, вызванного ишемией головного мозга или реперфузией.
Винпоцетин повышает концентрацию 3,4-дигидроксифенилуксусной кислоты (метаболита дофамина) в нервных окончаниях полосатого тела.
Такое действие сходно с фармакологическим действием резерпина (напоминающего по химической структуре винпоцетин),
который истощает запасы катехоламинов в нервных окончаниях головного мозга,
что обуславливает побочные эффекты со стороны сердечно-сосудистой системы и антипсихотический эффект.
Он также ингибирует фосфодиэстеразу 1, что приводит к повышению концентрации внутриклеточного циклического гуанозинмонофосфата.
Это приводит к расслаблению гладких мышц сосудов головного мозга.