Vildagliptinul acționează în principal prin inhibarea DPP-4, o enzimă responsabilă de degradarea hormonilor incretinici GLP-1 (peptida-1 asemănătoare glucagonului) și GIP (polipeptida insulinotropă dependentă de glucoză). Inhibarea activității DPP-4 de către vildagliptin are ca rezultat o creștere rapidă și completă a nivelurilor endogene ale hormonilor incretinici GLP-1 și GIP după mese și în repaus alimentar.