Ноопепт мае складаны механізм дзеяння. Наотропный эфект прэпарата апасродкаваны адным з яго актыўных метабалітаў (циклопролилглицина) па структуры па аналогіі з эндагенным цыклічным дипептидом з антэневізіяй. Было ўстаноўлена, што прэпарат павялічвае экспрэсію NGF і BDNF у гіпакампа, праяўляе халын-станоўчыя ўласцівасці на паводніцкіх і нейронавых узроўнях, зніжае акісляльны стрэс і павышае актыўнасць антыаксідантных сістэм і душыць киназы pSAPK / JNK і індукаваны pERK1. Ноопепт паляпшае памяць, павялічваючы хімічныя рэчывы мозгу, званыя BDNF, і іншымі сродкамі.