La trombina ha un ruolo centrale nel processo trombotico: essa agisce scindendo il fibrinogeno in monomeri di fibrina e converte il Fattore XIII a Fattore XIIIa. Ciò favorisce la formazione di una rete di fibrina con legami incrociati che stabilizzano il trombo. La trombina inoltre favorisce l'attivazione delle piastrine e ne favorisce l'aggregazione. La bivalirudina interferisce con tutte queste azioni.