Monenzyna A i jej pochodne mają zdolność kompleksowania jonów metali jednowartościowych poprzez tworzenie kompleksu o cyklicznej strukturze. Co ciekawe, ma znacznie większe powinowactwo do jonów sodu niż potasu. W związku z tym jest zaangażowana przede wszystkim w wymianę Na+/H+. Utworzony kompleks z jonem metalu jest z łatwością transportowany przez błonę do wnętrza komórki, tam dochodzi do odszczepienia jonu metalu i wychwycenia protonu, a obojętna Monenzyna wywędrowuje z komórki, mogąc uczestniczyć w kolejnym procesie kompleksowania i przenoszenia jonów do komórki.

Wśród postulowanych mechanizmów działania Moneznyny A wskazuje się przede wszystkim na działanie na aparat Golgiego, gdzie blokuje wewnątrzkomórkowy transport białek, bez wyraźnego hamowania syntezy tych białek. Oprócz tego Monenzyna A może spowalniać i osłabiać procesy endocytozy, a poprzez zmianę wewnątrzkomórkowego pH może doprowadzić do zmniejszenia wydzielania i transportu nie tylko białek, ale także innych związków niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania komórki. Dodatkowo wskazuje się także na jej wpływ na procesy tworzenia zewnętrznych struktur na powierzchni komórek oraz ich wzrost.

W badaniu W. H. Park i wsp. wykazano, że Monenzyna A może hamować proliferację komórek raka nerkowokomórkowego przez indukcję apoptozy w komórkach rakowych i zatrzymanie cyklu komórkowego w fazie G1 lub G2-M.

Wykazano także, że Monenzyna A zmniejsza wydzielanie lipoprotein VLD, obniża stężenie frakcji LDL cholesterolu, a także hamuje procesy tworzenia zewnętrznych struktur komórkowych poprzez zmniejszenie wydzielania proteoglikanów, kolagenu i prokolagenu, fibronektyny i laminy.

Ze względu na budowę Monenzyny wykazuje ona działanie antybakteryjne jedynie w stosunku do bakterii gram dodatnich, co jest związane z trudnością w przeniknięciu przez ścianę komórkową bakterii gram ujemnych. Wykazano, że jest ona aktywna także w stosunku do opornych szczepów np. MRSA S. aureus. Oprócz tego dowiedziono, że Monenzyna A wykazuje działanie przeciwwirusowe.

Bardzo obiecujące wydają się także badania dotyczące jej właściwości przeciwpierwotniakowych, gdzie wykazano dużą zdolność zwalczania Plasmodium falciparum, znacznie silniejszą niż lek przeciwmalaryczny – chlorochina. Ponadto niektóre z pochodnych Monenzyny A są aktywne również przeciw grzybom Candida albicans.