Galantamina aparține alcaloizilor terțiari din grupul parasimpatomimeticelor indirecte. Este un inhibitor selectiv, competitiv și reversibil al enzimei acetilcolinesterază. Provoacă o creștere a nivelului de acetilcolină în sistemul nervos central. Pe lângă acțiunea sa de inhibitor reversibil al acetilcolinesterazei, acționează ca un ligand alosteric potențator al celor mai comuni receptori nicotinici ai acetilcolinei de subtip alfa 4/beta 2 din sistemul nervos central, stimulând direct receptorii nicotinici. De asemenea, crește sensibilitatea membranelor receptorilor postsinaptici la acetilcolină. Galantamina penetrează bariera hematoencefalică, facilitează conducerea impulsurilor în SNC și accelerează procesele de excitație. Crește activitatea sistemului colinergic, ca urmare a îmbunătățirii funcțiilor cognitive.