Chemioterapuetyk o właściwościach przeciwbakteryjnych i przeciwgrzybiczych. W stężeniach terapeutycznych działa bakteriobójczo na większość bakterii Gram-ujemnych i bakterii Gram-dodatnich, wywołujących infekcje dróg moczowych. W oparciu o mechanizm działania leku (kompleksowanie kationów dwuwartościowych) nieprawdopodobne jest powstawanie oporności w postaci mutacji jednostopniowych. Spektrum działania obejmuje również zakażenia grzybicze wywołane m.in. przez patogenne dla człowieka gatunki Candida. Mechanizm działania nitroksoliny opiera się na wybiórczym hamowaniu określonych enzymów, szczególnie polimerazy RNA. Gatunki zwykle wrażliwe: Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Paciorkowce beta hemolityczne, Citrobacter spp., Enterobacter spp., Escherichia coli, Klebsiella oxytoca, Morganella morganii, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Providencia spp., Mycoplasma hominis, Ureaplasma urealyticum, Candida albicans, Candida (Torulopsis) glabrata, Candida guillermondii, Candida kefir, Candida krusei, Candida parapsilosis, Candida psendotropicalis, Candida tropicalis. Szczepy, w przypadku których oporność na chemioterapeutyk może stanowić problem: Enterococcus spp., Gronkowce koagulazo-ujemne, Acinetobacter spp., Klebsiella pneumoniae, Serratia spp. Szczepy o oporności wrodzonej: Burkholderia cepacia, Pseudomonas spp., Stenotrophomonas maltophilia. Po podaniu doustnym nitroksolina jest wchłaniana szybko i prawie całkowicie w jelicie. Substancja czynna jest wykrywana we krwi 15-30 minut po podaniu doustnym. Lek osiąga maksymalne stężenie w osoczu krwi po 1-1,5 h. Aktywne stężenie bakteriobójcze zostaje osiągnięte po 1-2 h w moczu. Nie udowodniono skutecznego stężenia leku w surowicy i tkankach, z wyjątkiem prostaty, w której po podaniu dużej dawki leku wykryto skuteczny terapeutycznie poziom nitroksoliny. Wiązanie z białkami osocza wynosi około 10%. Eliminacja zachodzi głównie w nerkach, przeważnie w postaci glukuronianów i siarczanów. Średni T0,5 w moczu wynosi około 2 h. W przypadku umiarkowanej niewydolności nerek (kreatynina w surowicy krwi 2 mg/100 ml) wydalanie leku jest wolniejsze, ale kliniczna skuteczność leku w moczu zostaje osiągnięta. W przypadku ciężkiej niewydolności nerek (kreatynina w surowicy krwi > 2 mg/100 ml) nie dochodzi do wydalania nitroksoliny i w związku z tym nie zostaje zapewniona kliniczna skuteczność preparatu. W warunkach ekstremalnych (np. w saunie) nitroksolina jest wydalana w niewielkich ilościach razem z potem.