Le nicorandil est un ouvreur de canaux potassiques et un donneur de monoxyde d'azote (NO) dans les artères et les veines. Il se lie aux récepteurs de sulfonylurée (SUR2) dans les cellules musculaires des vaisseaux sanguins. Il en résulte une augmentation de l'activité de l'ATPase et, par conséquent, une diminution de la concentration d'ATP dans la cellule. Cela entraîne l'ouverture des canaux potassiques dépendants de l'ATP et une fuite de potassium. Il en résulte une hyperpolarisation des cellules musculaires dans les vaisseaux et une relaxation musculaire suivie d'une vasodilatation. L'hyperpolarisation provoque également la fermeture des canaux calciques voltage-dépendants, ce qui entraîne une vasodilatation prolongée. Le nicorandil libère également du monoxyde d'azote, ce qui active la guanylate cyclase. Cela entraîne par la suite la déphosphorylation de la myosine, ce qui provoque la relaxation des cellules musculaires.
Le nicorandil est dégradé par le foie et éliminé par les reins. La biodisponibilité du nicorandil, c'est-à-dire le pourcentage de la substance active disponible dans le sang, est de 75%. La demi-vie, c'est-à-dire le temps nécessaire à l'organisme pour éliminer la moitié de la substance active, est d'une heure. La concentration plasmatique maximale (Cmax), c'est-à-dire la concentration maximale du principe actif dans le plasma sanguin (partie liquide du sang exempte de cellules), est atteinte après 30 à 60 minutes et s'élève à environ 300 ng/ml.