Il meccanismo d'azione dell'acido meclofenamico è da mettere in relazione con le sue proprietà inibitorie della biosintesi delle prostaglandine: viene così impedita la produzione di mediatori dell'infiammazione (e del dolore) come le prostacicline e le prostaglandine. La ridotta sintesi di prostaglandine è secondaria alla inibizione da parte del farmaco dell'enzima prostaglandina-endoperossido sintasi nota anche come ciclossigenasi. L'inibizione coinvolge sia la ciclossigenasi 1 (COX-1) sia la ciclossigenasi 2 (COX-2).