Η τριφλουριδίνη (trifluridine) είναι ένα φθοριωμένο νουκλεοσίδιο πυριμιδίνης που ενσωματώνεται στο ιικό DNA κατά την διάρκεια της αντιγραφής, με αποτέλεσμα τον σχηματισμό ελαττωματικών πρωτεϊνών με ένα αυξημένο ποσοστό μετάλλαξης. Επίσης η τριφλουριδίνη αναστέλλει αναστρέψιμα την θυμιδυλική συνθετάση, ένα ένζυμο που είναι απαραίτητο για τη σύνθεση του DNA. Με αυτούς τους τρόπους η τριφλουριδίνη προκαλεί αναστολή της αντιγραφής των ιών.
Επίσης, στον οργανισμό, η τριφλουριδίνη μετατρέπεται σε δραστική μορφή η οποία ενσωματώνεται απευθείας στο DNA, το γενετικό υλικό των κυττάρων. Ως εκ τούτου, η τριφλουριδίνη επεμβαίνει στη λειτουργία του DNA και αποτρέπει τη διαίρεση και τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων. Η μετατροπή της τριφλουριδίνης στη δραστική της μορφή πραγματοποιείται ευκολότερα στα καρκινικά κύτταρα από ό,τι στα φυσιολογικά, με αποτέλεσμα την παρουσία υψηλότερων επιπέδων της δραστικής μορφής του φαρμάκου και τη μεγαλύτερη διάρκεια δράσης του στα καρκινικά κύτταρα. Αυτό οδηγεί σε μείωση της ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων, ενώ τα φυσιολογικά κύτταρα επηρεάζονται ελάχιστα.