Mechanismus účinku a farmakodynamické účinky Fotemustin je cytostatická antimitotická látka ze skupiny nitrosourey, s alkylačním a karbamoylačním účinkem a s rozsáhlou experimentální protinádorovou aktivitou. Jeho chemický vzorec obsahuje bioizoster alaninu (kyselina amino-1-ethylfosforečná), který usnadňuje penetraci do buněk a prostup hematoencefalickou bariérou.