La modalità di azione del thiamethoxam si ottiene interrompendo il sistema nervoso dell'insetto bersaglio quando l'insetto ingerisce o assorbe il veleno nel suo corpo.Un insetto esposto perde il controllo del proprio corpo e soffre di sintomi come spasmi e convulsioni, paralisi e infine morte.Il thiamethoxam controlla efficacemente gli insetti succhiatori e masticatori come afidi, mosche bianche, tripidi, cicaline, cimici del riso, cocciniglie, larve bianche, coleotteri delle patate, coleotteri delle pulci, wireworms, coleotteri macinati, minatori fogliari e alcune specie di lepidotteri.