پره گابالین آگونیست گیرنده گاباآ یا گاباب نیست.
پرگابالین یک گاباپنتینوئید است و با مهار کانال های کلسیم خاصی عمل می کند.به طور خاص لیگاندی از محل زیرواحد α2δ کمکی کانال‌های کلسیمی وابسته به ولتاژ خاص (VDCCs) است و در نتیجه به عنوان یک مهارکننده VDCC‌های حاوی زیرواحد α2δ عمل می‌کند.دو زیرواحد α2δ متصل به دارو وجود دارد، α2δ-1 و α2δ-2، و پره گابالین میل مشابهی را برای (و در نتیجه عدم انتخاب بین) این دو سایت نشان می دهد.پرگابالین در اتصال خود به زیر واحد α2δ VDCC انتخابی است.علیرغم این واقعیت که پره گابالین یک آنالوگ گابا است، به گیرنده های گابا متصل نمی شود، به GABA یا دیگر آگونیست گیرنده گابا در داخل بدن تبدیل نمی شود و مستقیماً انتقال یا متابولیسم گابا را تعدیل نمی کند.با این حال، مشخص شده است که پره گابالین افزایش وابسته به دوز در بیان مغز L-گلوتامیک اسید دکربوکسیلاز (GAD)، آنزیمی که مسئول سنتز GABA است، ایجاد می کند، و از این رو ممکن است با افزایش سطوح GABA در مغز، برخی از اثرات غیرمستقیم GABAergic داشته باشد.در حال حاضر هیچ مدرکی مبنی بر اینکه اثرات پره گابالین با مکانیسمی غیر از مهار VDCC های حاوی α2δ واسطه می شود وجود ندارد.بر این اساس، به نظر می رسد مهار VDCC های حاوی α2δ-1 توسط پره گابالین مسئول اثرات ضد تشنج، ضد درد و ضد اضطراب آن باشد.
آلفا-آمینواسیدهای درون زا L-لوسین و L-ایزولوسین، که از نظر ساختار شیمیایی بسیار شبیه پرگابالین و سایر گاباپنتینوئیدها هستند، لیگاندهای آشکار زیرواحد α2δ VDCC با میل ترکیبی مشابه با گاباپنتینوئیدها هستند (به عنوان مثال، IC50 = 71 نانومولار برای L- ایزولوسین) و در مایع مغزی نخاعی انسان در غلظت‌های میکرومولاری وجود دارند (مثلاً 12.9 میکرومولار برای L-لوسین، 4.8 میکرومولار برای L-ایزولوسین).این نظریه مطرح شده است که آنها ممکن است لیگاندهای درون زا زیر واحد باشند و ممکن است به طور رقابتی با اثرات گاباپنتینوئیدها مخالفت کنند.بر این اساس، در حالی که گاباپنتینوئیدهایی مانند پره گابالین و گاباپنتین دارای قرابت نانومولاری برای زیرواحد α2δ هستند، قدرت آنها در داخل بدن در محدوده میکرومولاری پایین است، و گفته شده است که رقابت برای اتصال توسط اسیدهای آمینه L درون زا احتمالاً مسئول این اختلاف است.

در یک مطالعه مشخص شد که پرگابالین دارای میل ترکیبی 6 برابری بالاتر از گاباپنتین برای VDCC های حاوی زیرواحد α2δ است.با این حال، مطالعه دیگری نشان داد که پره گابالین و گاباپنتین قرابت های مشابهی برای زیرواحد α2δ-1 نوترکیب انسانی دارند (به ترتیب Ki = 32 نانومولار و 40 نانومولار).در هر صورت، پره گابالین 2 تا 4 برابر قوی تر از گاباپنتین به عنوان یک ضد درد است و در حیوانات، به نظر می رسد 3 تا 10 برابر قوی تر از گاباپنتین به عنوان یک ضد تشنج باشد.