Pregabalin GABAA या GABAB रिसेप्टर एगोनिस्ट नहीं है।
प्रीगैबलिन एक गैबैपेन्टिनोइड है और कुछ कैल्शियम चैनलों को बाधित करके कार्य करता है।विशेष रूप से यह कुछ वोल्टेज-निर्भर कैल्शियम चैनलों (VDCCs) के सहायक α2δ सबयूनिट साइट का एक लिगैंड है, और इस तरह α2δ सबयूनिट-युक्त VDCCs के अवरोधक के रूप में कार्य करता है।दो ड्रग-बाइंडिंग α2δ सबयूनिट्स, α2δ-1 और α2δ-2 हैं, और प्रीगैबलिन इन दो साइटों के लिए समान समानता (और इसलिए चयनात्मकता की कमी) को दर्शाता है।Pregabalin α2δ VDCC सबयूनिट के लिए अपने बंधन में चयनात्मक है।इस तथ्य के बावजूद कि प्रीगैबलिन एक GABA एनालॉग है, यह GABA रिसेप्टर्स से बंधता नहीं है, GABA या विवो में किसी अन्य GABA रिसेप्टर एगोनिस्ट में परिवर्तित नहीं होता है, और GABA परिवहन या चयापचय को सीधे संशोधित नहीं करता है।हालांकि, प्रीगैबलिन को एल-ग्लूटामिक एसिड डिकार्बोक्सिलेज (जीएडी) की मस्तिष्क अभिव्यक्ति में खुराक पर निर्भर वृद्धि का उत्पादन करने के लिए पाया गया है, जो जीएबीए को संश्लेषित करने के लिए जिम्मेदार एंजाइम है, और इसलिए मस्तिष्क में जीएबीए के स्तर को बढ़ाकर कुछ अप्रत्यक्ष गैबैर्जिक प्रभाव हो सकते हैं।वर्तमान में इस बात का कोई प्रमाण नहीं है कि प्रीगैबलिन के प्रभावों की मध्यस्थता α2δ-युक्त VDCCs के निषेध के अलावा किसी अन्य तंत्र द्वारा की जाती है।तदनुसार, प्रीगैबलिन द्वारा α2δ-1 युक्त VDCC का निषेध इसके निरोधी, एनाल्जेसिक और चिंताजनक प्रभावों के लिए जिम्मेदार प्रतीत होता है।
अंतर्जात α-एमिनो एसिड L-leucine और L-isoleucine, जो रासायनिक संरचना में प्रीगैबलिन और अन्य गैबापेंटिनोइड्स से मिलते जुलते हैं, α2δ VDCC सबयूनिट के स्पष्ट लिगैंड हैं जो गैबापेंटिनोइड्स के समान समानता के साथ हैं (उदाहरण के लिए, IC50 = 71 nM के लिए L- आइसोल्यूसीन), और माइक्रोमोलर सांद्रता में मानव मस्तिष्कमेरु द्रव में मौजूद होते हैं (उदाहरण के लिए, एल-ल्यूसीन के लिए 12.9 माइक्रोन, एल-आइसोल्यूसीन के लिए 4.8 माइक्रोन)।यह सिद्धांत दिया गया है कि वे सबयूनिट के अंतर्जात लिगैंड हो सकते हैं और वे गैबैपेन्टिनोइड्स के प्रभावों का प्रतिस्पर्धात्मक रूप से विरोध कर सकते हैं।तदनुसार, जबकि प्रीगैबलिन और गैबापेंटिन जैसे गैबापेंटिनोइड्स में α2δ सबयूनिट के लिए नैनोमोलर समानताएं हैं, विवो में उनकी क्षमता कम माइक्रोमोलर रेंज में है, और अंतर्जात एल-एमिनो एसिड द्वारा बंधन के लिए प्रतिस्पर्धा को इस विसंगति के लिए जिम्मेदार माना गया है।

एक अध्ययन में α2δ सबयूनिट युक्त VDCCs के लिए प्रीगैबलिन में गैबापेंटिन की तुलना में 6 गुना अधिक आत्मीयता पाई गई।हालांकि, एक अन्य अध्ययन में पाया गया कि प्रीगैबलिन और गैबापेंटिन में मानव पुनः संयोजक α2δ-1 सबयूनिट (क्रमशः की = 32 एनएम और 40 एनएम) के लिए समान समानताएं थीं।किसी भी मामले में, प्रीगैबलिन एक एनाल्जेसिक के रूप में गैबापेंटिन की तुलना में 2 से 4 गुना अधिक शक्तिशाली है और, जानवरों में, गैबापेंटिन की तुलना में एक एंटीकॉन्वेलसेंट के रूप में 3 से 10 गुना अधिक शक्तिशाली प्रतीत होता है।