Холина альфосцерат содержит 40,5 % холина по массе, высвобождающегося из соединения в головном мозге; холин участвует в биосинтезе ацетилхолина, является донатором метильных групп, участвует в прочих пластических реакциях в организме. Альфосцерат-ион метаболизируется до глицерофосфат-иона.
Ацетилхолин непосредственно участвует в передаче нервного импульса как в центральной, так и в периферической нервной системе. Глицерофосфат включается в различные метаболические пути, в том числе участвует в синтезе фосфатидилхолина (одного из фосфолипидов клеточных мембран). Таким образом, препарат действует на холинергическую передачу нервного импульса, пластичность мембраны нейрона.
Предполагается, что препарат уменьшает когнитивные нарушения при дегенеративных и сосудистых поражениях головного мозга (в том числе при цереброваскулярной недостаточности и некоторых формах деменции).