本類藥物的基本作用機制是抑制體內前列腺素的生物合成。pg是一族含有一個五碳環和兩條側鏈的二十碳不飽和脂肪酸。很多細胞都可以合成pg。當各種細胞受到病理性刺激時，磷酯酶a2、c系統催化水解膜磷酯，釋放花生四烯酸（arachidonic ，aa）。釋出的aa被cox及脂氧化酶（lipoxygenase）氧化成不同的代謝產物。aa經脂氧酶作用，生成白三烯（leukotrienes lts），此反應主要在嗜中性、酸性、鹼性粒細胞中進行，aa經cox途徑，首先生成不穩定的內過氧化物（pgg2），再經過氧化氫酶降解為pgh2，同時釋放氧自由基。pgh2再代謝為各種前列腺素和血栓素（txa2、txb2 ）在巨噬細胞、中性粒細胞、淋巴細胞中，pgh2經11-酮異構酶催化轉變成pgd2，或經9-酮異構酶轉變為pge2，pge2經9-酮還原酶轉變成 pgf2a。pgh2經前列環素合成酶，轉變成pgi2。在血小板和中性粒細胞中pgh2經血栓素合成酶作用生成血栓素a2，在水中自發變成txb2。由於在機體中pg是重要的一類炎症因子，nsaids正是通過對cox途徑的抑制，從而產生了解熱、鎮痛、抗炎等藥理作用的。
2．環氧酶同工酶cox2的發現
1971年john vane報導了著名的研究結論：aspirin-like drugs的作用機制是抑制前列腺素的合成；1992年逐漸明確aspirin及nsaids作用的機制主要是抑制了cox活性的緣故。1989年 needleman等發現在由細菌脂多糖和細胞因子誘導的人單核細胞（體外）和小鼠腹腔巨噬細胞（體內）中cox蛋白質表達增強，糖皮質激素可抑制這一過程，但對前列腺素的基本生成和白三烯的產生無任何作用，由此懷疑存在另外一種cox。1991年haerschman 和simmono 克隆出環氧酶cox1的同工酶cox2；最近研究提示，cox1可能參與許多重要的生理過程；而在炎症反應中的環加氧酶可能主要為cox2。
依椐nsaids 對cox同工酶抑制作用的強度和選擇性不同，分類如下：
(1) 特異性cox1 抑制劑：如小劑量阿斯匹林＜0.5g/d
(2) 非特異性cox抑制劑：指對cox1和cox2具有不同抑制作用的製劑，如大多數常用的nsaids。
(3) 選擇性cox2抑制劑：主要抑制cox2的製劑，如美洛昔康、尼美舒利、萘丁美酮、依託度酸 等。
(4) 特異性cox2抑制劑：只對cox2起抑制作用的製劑。如celecoxib，rofecoxib 等。