Modul de acțiune al tiametoxamului se realizează prin perturbarea sistemului nervos al insectei vizate atunci când insecta fie ingerează, fie absoarbe otrava în corpul său.O insectă expusă își pierde controlul asupra corpului și suferă simptome cum ar fi zvâcniri și convulsii, paralizie și eventual moarte.Thiamethoxam controlează eficient insectele care sug și mestecă, cum ar fi afidele, musca albă, tripsul, insectele de orez, ploșnițele de orez, insectele de făină, larvele albe, gândacii de cartofi, gândacii de purici, viermii de sârmă, gândacii de pământ, mineritorii de frunze și unele specii de lepidoptere.