Seperti ubat-ubatan anestetik yang lain, mekanisme tindakan yang tepat masih tidak dapat dijelaskan.[12] Isofluran mengurangkan kepekaan sakit (analgesia) and merehatkan otot. Isofluran berkemungkinan mengikat reseptor-reseptor GABA, glutamat dan glisina, tetapi mempunyai kesan yang berbeza terhadap setiap jenis reseptor tersebut. Dalam beberapa kajian berkenaan elektrofisiologi neuron-neuron and reseptor-reseptor rekombinan, isofluran bertindak sebagai pemodulasi alosterik positif untuk reseptor GABAA.[13][14][15][16] Bahan ini mengupayakan aktiviti-aktiviti reseptor glisina, yang menyebabkan pengurangan fungsi motor.[17] Ia menyekat aktiviti reseptor di subjenis-subjenis reseptor glutamat NMDA. Isofluran menyekat pengaliran dalam saluran-saluran kalium yang diaktifkan.[18] Isofluran juga boleh mengganggu molekul-molekul intrasel. Ia mengaktifkanATPase kalsium dengan menaikkan kebendaliran[petikan diperlukan] . Ia mengikat kepada subunit D pada ATP sintase dan NADH dehidrogenase.

Anestesia umum menggunakan isofluran dapat mengurangkan kepekatan endokannabinoid plasma AEA, dan ini boleh mengakibatkan pengurangan tekanan setelah ketidaksedaran . [19]