Emtricitabina è un analogo sintetico nucleosidico della citidina. La molecola è metabolizzata all'interno delle cellule, tramite una reazione di fosforilazione, nella forma attiva emtricitabina 5'-trifosfato. Il farmaco interrompe la catena nucleotidica del DNA durante la trascrizione inversa (il processo che tramite l'enzima trascrittasi inversa copia, ad esempio, HIV RNA nel nuovo DNA virale) mostrando attività inibitoria specifica sia nei confronti del virus dell'immunodeficienza umana di tipo 1 e di tipo 2, sia del virus dell'epatite B (HBV). In vitro emtricitabina ha mostrato effetti additivi sinergici in studi di combinazione con altri inibitori della trascrittasi inversa, sia nucleosidici (NRTI) sia non-nucleosidici (NNRTI).