Cara kerja Thiamethoxam dicapai dengan mengganggu sistem saraf serangga target saat serangga menelan atau menyerap racun ke dalam tubuhnya.Serangga yang terpapar kehilangan kendali atas tubuhnya dan menderita gejala seperti kedutan dan kejang, kelumpuhan, dan akhirnya kematian.Thiamethoxam secara efektif mengendalikan serangga penghisap dan pengunyah seperti kutu daun, kutu kebul, thrips, ricehoppers, ricebugs, mealybugs, belatung putih, kumbang kentang, kumbang kutu, wireworms, kumbang tanah, penambang daun, dan beberapa spesies lepidoptera.