Isoniazid是一种前药，需要通过分枝杆菌催化酶-过氧化物酶(KatG)激活，产生的活性形式对细胞内靶点或多个靶点产生致死效应。[1] Isoniazid上调含有五个FAS II组分的操纵子表达(包括kasA和acpM)。Isoniazid导致与ACP结合的脂质前体累积，这些脂质前体为26碳长、完全饱和的分枝杆菌酸。[2] Isoniazid通过被动扩散进入分枝杆菌细胞内。Isoniazid本身对细菌细胞无毒，而是作为一种前药在分枝杆菌酶KatG（一种具有过氧亚硝酸酯酶和NADH氧化酶等其他活性的多功能催化酶-过氧化物酶）的作用下被激活从而发挥作用。Isoniazid抑制细胞壁脂质合成，通过Isoniazid自由基形成Isoniazid-NAD+/NADP+加合物发挥作用。[3] Isoniazid在0-40 mM浓度范围内引起HepG2细胞第一天处理的浓度依赖性细胞毒性效应，并且不受细胞内GSH浓度的降低显著影响。[4]

Isoniazid增加了肝脏和肾脏中CYP2E1的蛋白表达，提高6-羟氯唑西嗪的形成速率，分别达到对照的2.7倍和2.2倍。与此同时，Isoniazid将肝脏和肾脏中20-HETE的含量分别降低到对照的34%和15.6%，但对组织中19-HETE浓度没有显著影响。[5]