Si ritiene che il meccanismo d'azione della ranolazina sia legato all'inibizione della corrente tardiva del sodio nelle cellule cardiache, come dimostrato da alcuni studi sui conigli. Studi sperimentali sui topi suggeriscono che tale inibizione ridurrebbe l'accumulo intracellulare di sodio e farebbe anche diminuire il sovraccarico intracellulare di calcio.