Doxorubicina medak este un antibiotic antraciclinic. Își exercită efectul antitumoral printr-un mecanism de acțiune citotoxic, în special prin intercalarea în ADN, inhibarea enzimei topoizomerază II și formarea de specii reactive de oxigen (ROS). Toate acestea au un efect negativ asupra sintezei ADN-ului: intercalarea moleculei de doxorubicină duce la inhibarea sintezei ADN-ului și ARN polimerazei din cauza perturbărilor în recunoașterea bazică și specificitatea secvenței. Inhibarea topoizomerazei II duce la ruperea helixurilor simple și duble de ADN. Clivajul ADN-ului apare și ca urmare a unei reacții chimice cu specii de oxigen extrem de reactive, cum ar fi, de exemplu, radicalul hidroxil OH. Consecințele acestui fapt sunt mutagene și aberații cromozomiale.