Flunixin er et potent ikke-steroidt, ikke-narkotisk smertestillende middel med antiinflammatorisk, antiendotoksisk og antipyretisk aktivitet. Det virker som en reversibel, non-selektiv hæmmer af enzymet cyclooxygenase (både COX1- og COX2-formerne), hvilket reducerer syntesen af eicosanoider, som er involveret i vævsinflammation, central pyreksi og smerte. Flunixin hæmmer også dannelse af tromboxan, som er en potent blodplade pro-aggregator og vasokonstriktor, der frigives i forbindelse med koagulering af blodet.
Selv om flunixin ikke har en direkte virkning på endotoksiner, reduceres produktionen af prostaglandin og derved de mange følgevirkninger af prostaglandinkaskaden, som er en del af de komplekse processer, der fører til endotoksisk shock.