Donepezilo azetilkolinesterasaren lehiatzen ez den inhibitzaile atzeragarria da eta azetilkolinaren kontzentrazioa gehitzen du sinapsian, transmisio kolinergikoa gehituz. Garun-mailan selektiboago burutzen du bere egitekoa, jardun oso gutxirekin kolinesterasengan maila periferikoan, Kolinesterasaren (takrina) beste inhibitzaile batzuk bezala, bere ekintza-mekanismoengatik, osagaiaren eragin terapeutikoa funtzionatzen duten neurona kolinergikoen presentziak baldintzatuko du.