Rivaroxaban è un inibitore diretto e molto selettivo del fattore Xa. L'inibizione del fattore Xa causata dalla molecola blocca contemporaneamente la via intrinseca e la via estrinseca della cascata della coagulazione. In tal modo viene inibita sia la formazione di trombina, sia lo sviluppo di trombi. Rivaroxaban non ha effetti inibitori sulla trombina (fattore II attivato) e non agisce in alcun modo sulla aggregazione delle piastrine.