La 5-FC, entrata nella cellula fungina, viene trasformata dagli enzimi cellulari nell'acido 5-fluorodesossiuridilico il quale, fungendo da falso nucleotide, inibisce la timidilato sintetasi che è enzima necessario alla cellula micotica per la sintesi del DNA. Mancando DNA la cellula non può riprodursi, e l'infezione viene bloccata.