L'esatto meccanismo di azione di questo farmaco è tuttora sconosciuto. Isotretinoina sembra in grado di inibire l'attività delle ghiandole sebacee e perciò di ridurre la produzione di sebo, con conseguente inaridimento delle stesse. La riduzione delle dimensioni delle ghiandole operata dal farmaco è stata dimostrata istologicamente. Isotretinoina inoltre stabilizza la cheratinizzazione e previene la formazione dei punti neri, con un accertato effetto antinfiammatorio a livello del derma. Si ritiene che il composto, come gli altri retinoidi, agisca sulla trascrizione del DNA.Verosimilmente l'inibizione della proliferazione delle cellule che producono il sebo ed il ripristino del normale processo di differenziazione cellulare, sono i meccanismi principali che ne permettono un'efficace azione nei confronti dell'acne