利洛司酮与RU486的化学结构相近,同为炔诺酮C11、C17取代化合物。它们之间的主要区别在于C17α取代基:利洛司酮为17-丙烯醇基,而米非司酮为17-丙炔基。这一细微结构差异使得利洛司酮表现出更强的抗孕激素作用(约是米非司酮的1~3倍),但其抗糖皮质激素活性仅为米非司酮的10%。此外,利洛司酮不具有孕激素样作用,并且与雌、雄激素受体及盐皮质激素受体几乎没有亲和力,因此不具备相应的激素或抗激素活性。
利洛司酮能够促进早孕妇女子宫蜕膜腺细胞前列腺素(PG)的合成与释放,同时抑制PG的分解代谢,从而使局部PG含量增加,发挥抗早孕作用。此外,利洛司酮和RU486均能使大鼠动情周期紊乱,并可逆性地抑制大鼠及猕猴排卵,在实验中还观察到动物在动情前期促黄体生成素(LH)轻度升高,而在排卵前的LH峰明显受到抑制。