Mekanisme kerja digoksin yaitu dengan menghambat pompa Na-K ATPase yang menghasilkan peningkatan

natrium intracellular yang menyebabkan lemahnya pertukaran natrium/kalium dan meningkatkan  kalsium

intracellular. Hal tersebut dapat meningkatkan penyimpanan kalsium intrasellular di sarcoplasmic reticulum pada

otot jantung, dan dapat meningkatkan cadangan kalsium untuk memperkuat /meningkatkan kontraksi otot.

Ion Na+ dan Ca2+ memasuki sel otot jantung selama/setiap kali depolarisasi (Gambar 33-8). Ca2+ yang memasuki

sel melalui kanal Ca2+ jenis L selama depolarisasi memicu pelepasan Ca2+ intraseluler ke dalam sitosol dari

retikulum sarkoplasma melalui reseptor ryanodine (RyR). Ion ini menginduksi pelepasan Ca2+sehingga

meningkatkan kadar Ca2+ sitosol yang tersedia untuk berinteraksi dengan protein kontraktil, sehingga kekuatan

kontraksi dapat ditingkatkan. Selama repolarisasi myocyte dan relaksasi, Ca2+ dalam selular kembali terpisahkan

oleh Ca2+ sarkoplasma retikuler -ATPase (SERCA2), dan juga akan dikeluarkan dari sel oleh penukar Na+-

Ca2+ (NCX) dan oleh Ca2+ sarcolemmal -ATPase.

Kapasitas dari penukar untuk mengeluarkan  Ca2+ dari sel tergantung pada konsentrasi Na+ intrasel.

Pengikatan glikosida jantung ke sarcolemmal Na+,K+-ATPase dan penghambatan aktivitas

pompa Na+ seluler  menghasikan pengurangan tingkat aktifitas  ekstrusi Na+ dan peningkatan sitosol Na+.

Peningkatan Na+ intraseluler mengurangi gradien transmembran Na+ yang mendorong ekstrusi Ca2+ intraseluler

selama repolarisasi myocyte. Dengan mengurangi pengeluaran Ca2+ dan masuknya kembali Ca2+ pada setiap

kali potensial aksi, maka Ca2+ terakumulasi dalam myocyte: serapan Ca2+ ke dalam SR meningkat; ini juga

meningkatkan Ca2+ sehingga dapat dilepaskan dari SR ke troponin C dan protein Ca2+-sensitif dari aparatus

kontraktil lainnya selama siklus berikutnya dari gabungan eksitasi-kontraksi, sehingga menambah kontraktilitas

myocyte (Gambar 33-8). Peningkatan dalam pelepasan Ca2+ dari retikulum sarkoplasma adalah merupakan

substrat biologis di mana  glikosida jantung meningkatkan kontraktilitas miokard.  Glikosida jantung berikatan

secara khusus ke bentuk terfosforilasi dari  a subunit dari Na+, K+-ATPase. Ekstraselular K+ mendorong

defosforilasii enzim sebagai langkah awal dalam translokasi aktif kation ke dalam sitosol, dan juga dengan

demikian menurunkan afinitas enzim dari glikosida jantung. Hal ini menjelaskan sebagian pengamatan bahwa

dengan meningkatnya  ekstraselular K+ dapat membalikkan beberapa efek toksik dari glikosida jantung.

Selain itu, digoksin juga bekerja secara aksi langsung pada otot lunak vascular dan efek tidak langsung yang

umumnya dimediasi oleh system saraf otonom dan peningkatan aktivitas vagal (refleks dari system saraf otonom

yang menyebabkan penurunan kerja jantung).