在分子水平,他克莫司的作用似乎是由细胞质内与之结合的蛋白 FKBP12 介导的。FKEP12 使得他克莫司进入细胞内,并形成复合物,该复合物竞争性地与钙调素特异性地结合并抑制钙调素,后者介导 T 细胞内-钙依赖性抑制性信号传递系统,从而阻止一系列淋巴因子基因转录。体内外实验证明,他克莫司是一强效的免疫抑制剂。本品抑制细胞毒淋巴细胞的形成,移植排斥反应主要是由后者引起。该药抑制 T 细胞活化及 TH细胞依赖性的 B 细胞增殖,以及淋巴因子的生成如白细胞介素 2,白细胞介素 3 及β-干扰素,以及白细胞介素-2 受体的表达。体内研究表明,他克莫司对肝和肾移植均有效。