Ο τρόπος δράσης της θειαμεθοξάμης επιτυγχάνεται με τη διαταραχή του νευρικού συστήματος του στοχευόμενου εντόμου όταν το έντομο είτε καταπίνει είτε απορροφά το δηλητήριο στο σώμα του.Ένα εκτεθειμένο έντομο χάνει τον έλεγχο του σώματός του και υποφέρει από συμπτώματα όπως συσπάσεις και σπασμούς, παράλυση και τελικά θάνατο.Το Thiamethoxam ελέγχει αποτελεσματικά τα πιπιτικά και μασητικά έντομα όπως οι αφίδες, η λευκή μύγα, οι θρίπες, οι ρυζόχοιροι, οι ορυζόφυτοι, οι αλευρώδεις κοριοί, οι σκαθάρια της πατάτας, οι σκαθάρια ψύλλων, οι συρματόσχοινα, οι σκαθάρια εδάφους, οι ανθρακωρύχοι και ορισμένα λεπιδόπτερα είδη.