Galantamina aparține alcaloizilor terțiari din grupul parasimpatomimeticelor indirecte. Este un inhibitor selectiv, competitiv și reversibil al enzimei acetilcolinesterazei. Provoacă o creștere a nivelului de acetilcolină în sistemul nervos central. Pe lângă acțiunea sa ca inhibitor al acetilcolinesterazei, este un ligand alosteric al celor mai răspândiți receptori nicotinici de acetilcolină de subtip alfa 4/beta 2 în sistemul nervos central, stimulând direct receptorii nicotinici.