Mechanismus účinku Apomorfin je přímý stimulant dopaminových receptorů a ačkoli má vlastnosti agonisty receptorů D1 i D2, nemá stejné transportní ani metabolické cesty jako levodopa.
Ačkoliv u intaktních experimentálních zvířat podávání apomorfinu potlačuje výskyt výbojů nigrostriatálních buněk a při nízké dávce bylo zjištěno snížení lokomoční aktivity (soudí se, že představuje presynaptickou inhibici endogenního uvolňování dopaminu), jeho vlivy na poruchu hybnosti u Parkinsonovy choroby jsou pravděpodobně zprostředkovány na postsynaptických receptorových místech. Tento dvoufázový účinek lze také pozorovat u člověka.