Thiamethoxam ist ein systemisches Insektizid mit breitem Wirkungsspektrum, was bedeutet, dass es schnell von Pflanzen aufgenommen und zu all ihren Teilen, einschließlich Pollen, transportiert wird, wo es wirkt, um Insektenfraß zu verhindern.Ein Insekt kann es nach der Fütterung in seinem Magen oder durch direkten Kontakt, einschließlich über sein Luftröhrensystem, aufnehmen.Die Verbindung behindert die Informationsübertragung zwischen Nervenzellen, indem sie die nikotinischen Acetylcholinrezeptoren im Zentralnervensystem stört und schließlich die Muskeln der Insekten lähmt.