Propentofyllin har vist sig at øge blodstrømningen, især i hjerte- og skeletmuskulaturen. Det øger også blodstrømningen i hjernen og dermed dens tilførsel af oxygen uden at øge hjernens glucosebehov. Det har en moderat positiv kronotropisk virkning og en markant positiv inotropisk virkning. Desuden har det vist sig at have en antiarytmisk virkning hos hunde med myokardiel iskæmi og en bronkodilatatorvirkning svarende til den for aminofyllin.
Propentofyllin hæmmer trombocytaggregering og forbedrer strømningsegenskaberne for erytrocytter.
Det har en direkte virkning på hjertet og reducerer perifer vaskulær resistens, hvorved belastningen på hjertet reduceres.
Propentofyllin kan øge villigheden til fysisk aktivitet og aktivitetstolerancen, især hos ældre hunde.