Le tégafur n’existe qu’en association avec l’uracile. Les activités individuelles combinées de l'uracile et de l'acide folinique induisent une double biomodulation : le tégafur est une prodrogue du 5 fluorouracile (5-FU) administrée par voie orale, et l'uracile inhibe de manière réversible la dihydropyrimidine déhydrogénase (DPD), 1re enzyme du catabolisme du 5-FU. L'acide folinique augmente la cytotoxicité du 5-FU par l'intermédiaire d'un de ses métabolites intracellulaires, le 5,10-méthylènetétrahydrofolate.
Le 5-FU subit une activation intracellulaire pour être transformé en ses métabolites actifs, le 5-fluoro-désoxyuridine-monophosphate (FdUMP) et le 5-fluorouridine-triphosphate (FUTP). Le FdUMP inhibe la synthèse d'ADN (acide désoxyribonucléique) par formation de complexes inhibiteurs ternaires avec la thymidylate synthétase (TS) et les folates intracellulaires réduits.
Le FUTP est intégré dans l'ARN (acide ribonucléique) cellulaire, entraînant une interruption du fonctionnement de l'ARN. Après l'inhibition compétitive du DPD par l'uracile, les concentrations plasmatiques de 5-FU dérivés du tégafur sont élevées.
