Nei mammiferi le prostaglandine esercitano effetti fisiologici e farmacologici a molti livelli. Tuttavia il gemeprost possiede un'azione relativamente selettiva nei confronti dell'utero e della cervice. Studi sperimentali hanno dimostrato che il farmaco è in grado di stimolare la contrazione uterina ed indurre il rilassamento della cervice stessa. Il gemeprost strutturalmente è un analogo della PGE1, la sua azione è invece paragonabile ma decisamente più potente di quella della PGF2a.