Digitoxin steigert die Kontraktionskraft und die Kontraktionsgeschwindigkeit des Herzens (positiv inotrop). Es senkt die Herzfrequenz (negativ chronotrop), verzögert die Erregungsleitung (negativ dromotrop) und steigert die Erregbarkeit der Herzmuskulatur (positiv bathmotrop).
Digitoxin hemmt das Enzym Natrium-Kalium-ATPase (auch Natrium-Kalium-Pumpe genannt) in den Herzmuskelzellen. Die Natrium-Kalium-Pumpe transportiert Natrium-Ionen aus der Zelle und Kalium-Ionen in die Zelle, was zu Konzentrationsänderungen führt. Eine erhöhte Kaliumkonzentration in der Zelle führt zur Aktivierung von Proteinen wie Aktin und Myosin, welche in Muskelzellen, somit auch in Herzmuskelzellen, für die Kontraktion (Zusammenziehen) verantwortlich sind. Dadurch wird die Kontraktionskraft (Inotropie) erhöht.
Digitoxin wirkt zusätzlich auf die elektrische Aktivität des Herzens (Membranpotential). Dadurch kommt es zu einer verzögerten elektrischen Überleitungszeit im Herzen zwischen Vorhof und dem AV-Knoten, was als negativ dromotrop bezeichnet wird.
Digitoxin wird durch die Leber abgebaut und über die Nieren und über den Stuhl ausgeschieden. Es hat eine hohe Plasmahalbwertszeit von bis zu 8 Tagen, das heißt, dass nach 8 Tagen erst die Hälfte des Wirkstoffes ausgeschieden ist. Dadurch wirkt es auch sehr lange. Auch die Bioverfügbarkeit - also zu wie viel Prozent der Wirkstoff im Blut verfügbar ist - ist durch die Fettlöslichkeit des Wirkstoffes sehr hoch.
