Levocabastin wirkt als selektiver kompetitiver Antagonist an Histamin-1-Rezeptoren. Das heißt, dass es Histamin, die Substanz, die normalerweise an Histamin-1-Rezeptoren bindet, verdrängt. Selektiv bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Wirkstoff nur an diesen einen Rezeptor bindet. Das Verdrängen des eigentlichen Substrats (Agonist) bezeichnet man als kompetitiv. Der kompetitive Antagonist, in diesem Fall Levocabastin, versucht durch eine stärkere Bindung am Rezeptor den eigentlichen Agonisten, hier Histamin, zu verdrängen. Histamin ist ein körpereigener Botenstoff (Mediator) und wird bei Allergien hauptsächlich von Mastzellen ausgeschüttet. Durch die übermäßige Ausschüttung kommt es zu einer Reihe von Reaktionen des Körpers, welche unter anderem für die typischen Symptome einer Allergie verantwortlich sind. Wichtig ist jedoch, dass die Symptome nur bei einer übermäßigen Ausschüttung von Histamin auftreten und das jeweilige Allergen dafür verantwortlich ist. Bei der Allergie kommt es zu einer Überreaktion des Immunsystems auf harmlose Stoffe, die ganz unterschiedlich sein können.
Levocabastin wird durch die Leber umgewandelt (metabolisiert) und durch die Nieren mit dem Harn ausgeschieden. Die Resorption (Aufnahme in die Blutbahn) erfolgt rasch und hauptsächlich durch die Schleimhäute. Die Bioverfügbarkeit, also zu wie viel Prozent der Wirkstoff im Blut verfügbar ist, liegt bei Anwendung als Augentropfen bei 30-60% und bei Anwendung in der Nase bei 60-80%. Die Halbwertszeit, also die Zeit, die der Körper benötigt, um die Hälfte des Wirkstoffes auszuscheiden, beträgt etwa 35-40 Stunden. Dies begünstigt eine Wirkung, die bis zu 12 Stunden andauern kann.