Studi su modelli animali hanno evidenziato che levodropropizina ha un'attività antitosse uguale o superiore a quella di dropropizina e cloperastina nel bloccare gli stimoli tussigeni periferici ottenuti attraverso sostanze chimiche, stimolazione meccanica della trachea e stimolazione elettrica dell'afferenza vagale. Levodropropizina agisce sull'albero broncopolmonare inibendo il broncospasmo causato da istamina, serotonina e bradichinina. La molecola non inibisce invece il broncospasmo indotto dall'acetilcolina dimostrando di essere priva di effetti anticolinergici.