Pregabalin একটি GABAA বা GABAB রিসেপ্টর অ্যাগোনিস্ট নয়।
প্রিগাবালিন একটি গ্যাবাপেন্টিনয়েড এবং নির্দিষ্ট ক্যালসিয়াম চ্যানেলগুলিকে বাধা দিয়ে কাজ করে। বিশেষত এটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজ-নির্ভর ক্যালসিয়াম চ্যানেলের (VDCCs) সহায়ক α2δ সাবইউনিট সাইটের একটি লিগ্যান্ড, এবং এর ফলে α2δ সাবইউনিট-ধারণকারী VDCC-এর একটি প্রতিরোধক হিসেবে কাজ করে। দুটি ড্রাগ-বাইন্ডিং α2δ সাবইউনিট রয়েছে, α2δ-1 এবং α2δ-2, এবং প্রিগাবালিন এই দুটি সাইটের (এবং এর মধ্যে নির্বাচনীতার অভাব) জন্য অনুরূপ সখ্যতা দেখায়। প্রিগাবালিন α2δ VDCC সাবইউনিটের সাথে আবদ্ধ হওয়ার ক্ষেত্রে নির্বাচনী। প্রিগাবালিন একটি GABA অ্যানালগ হওয়া সত্ত্বেও, এটি GABA রিসেপ্টরগুলির সাথে আবদ্ধ হয় না, GABA বা ভিভোতে অন্য GABA রিসেপ্টর অ্যাগোনিস্টে রূপান্তর করে না এবং GABA পরিবহন বা বিপাককে সরাসরি মডিউল করে না। যাইহোক, প্রিগাবালিন GABA সংশ্লেষণের জন্য দায়ী এনজাইম L-গ্লুটামিক অ্যাসিড ডিকারবক্সিলেস (GAD) এর মস্তিষ্কের অভিব্যক্তিতে ডোজ-নির্ভর বৃদ্ধির জন্য পাওয়া গেছে এবং তাই মস্তিষ্কে GABA মাত্রা বৃদ্ধি করে কিছু পরোক্ষ GABAergic প্রভাব থাকতে পারে। বর্তমানে এমন কোন প্রমাণ নেই যে প্রিগাবালিনের প্রভাবগুলি α2δ-ধারণকারী VDCC-এর বাধা ছাড়া অন্য কোনও প্রক্রিয়া দ্বারা মধ্যস্থতা করে। সেই অনুযায়ী, প্রিগাবালিনের দ্বারা α2δ-1-ধারণকারী VDCC এর প্রতিরোধ এর অ্যান্টিকনভালসেন্ট, অ্যানালজেসিক এবং অ্যাক্সিওলাইটিক প্রভাবের জন্য দায়ী বলে মনে হয়।
অন্তঃসত্ত্বা α-অ্যামিনো অ্যাসিড এল-লিউসিন এবং এল-আইসোলিউসিন, যা রাসায়নিক গঠনে প্রিগাবালিন এবং অন্যান্য গ্যাবাপেন্টিনয়েডের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সাদৃশ্যপূর্ণ, α2δ VDCC সাবইউনিটের আপাত লিগান্ড যা গ্যাবাপেনটিনয়েডের মতোই অনুরূপ (যেমন, IC50 = 71 nM-এর জন্য আইসোলিউসিন), এবং মানুষের সেরিব্রোস্পাইনালের মধ্যে উপস্থিত থাকে মাইক্রোমোলার ঘনত্বে তরল (যেমন, এল-লিউসিনের জন্য 12.9 μM, এল-আইসোলিউসিনের জন্য 4.8 μM)। এটি তাত্ত্বিকভাবে করা হয়েছে যে তারা সাবুনিটের অন্তঃসত্ত্বা লিগান্ড হতে পারে এবং তারা প্রতিযোগিতামূলকভাবে গ্যাবাপেন্টিনয়েডের প্রভাবের প্রতিদ্বন্দ্বিতা করতে পারে। সেই অনুযায়ী, প্রিগাবালিন এবং গ্যাবাপেন্টিনের মতো গ্যাবাপেন্টিনয়েডের α2δ সাবুনিটের জন্য ন্যানোমোলার সম্বন্ধ থাকলেও, ভিভোতে তাদের ক্ষমতা কম মাইক্রোমোলার পরিসরে, এবং অন্তঃসত্ত্বা L-অ্যামিনো অ্যাসিড দ্বারা আবদ্ধ হওয়ার প্রতিযোগিতা এই বৈষম্যের জন্য দায়ী বলে বলা হয়েছে।

একটি গবেষণায় α2δ সাবুনিট-ধারণকারী VDCC-এর জন্য গ্যাবাপেন্টিনের তুলনায় প্রেগাবালিনের 6-গুণ বেশি সখ্যতা পাওয়া গেছে। যাইহোক, অন্য একটি গবেষণায় দেখা গেছে যে প্রিগাবালিন এবং গ্যাবাপেন্টিনের মানব রিকম্বিন্যান্ট α2δ-1 সাবইউনিট (যথাক্রমে কি = 32 nM এবং 40 nM) এর জন্য অনুরূপ সম্পর্ক রয়েছে। যাই হোক না কেন, প্রিগাবালিন বেদনানাশক হিসাবে গ্যাবাপেন্টিনের চেয়ে 2 থেকে 4 গুণ বেশি শক্তিশালী এবং প্রাণীদের ক্ষেত্রে অ্যান্টিকনভালসেন্ট হিসাবে গ্যাবাপেন্টিনের চেয়ে 3 থেকে 10 গুণ বেশি শক্তিশালী বলে মনে হয়।