Acetilcistein, aktivna supstanca leka Fluimucil, ispoljava intenzivno mukolitičko-fluidizujuće dejstvo na mukozne i mukopurulentne sekrete. Ovo mukolitičko dejstvo acetilcisteina se zasniva na depolimerizaciji (otvaranju disulfidnih veza) mukoproteinskih kompleksa i nukleinskih kiselina koje obezbeđuju viskozitet staklastoj i purulentnoj komponenti sputuma i drugih sekreta.
Osim toga, acetilcistein ispoljava direktno antioksidativno dejstvo s obzirom na to da ima slobodnu tiolnu/sulfhidrilnu grupu (-SH) koja može direktno da stupa u interakciju sa elektrofilnim grupama oksidativnih radikala. Od posebnog su značaja nedavna saznanja da acetilcistein sprečava inaktivaciju alfa-antitripsina, enzima koji inhibira elastazu. Ovo dejstvo se odvija preko hipohlorne kiseline (HOCl) koja je snažno oksidativno sredstvo, a stvara je enzim mijeloperoksidaza u aktiviranim fagocitima.
Zahvaljujući svojoj molekulskoj strukturi, N-acetilcistein lako prolazi kroz ćelijske membrane. Unutar ćelije, N-acetilcistein se deacetiluje do L-cisteina, aminokiseline neophodne za sintezu glutationa (GSH).
GSH je visoko reaktivan tripeptid, koji je veoma rasprostranjen u različitim tkivima životinjskih organizama, a neophodan je za održavanje kako funkcionalnog kapaciteta tako i morfološkog integriteta ćelija. Zapravo, GSH predstavlja najvažniji mehanizam intracelularne odbrane od oksidativnih radikala, bilo egzogenih, bilo endogenih, kao i brojnih citotoksičnih supstanci.