Pentoxifyllin hører kemisk til methylxanthinerne. 

Virkningsmekanismen skyldes formentlig evnen til at reducere blodets viskositet og øge erytrocytternes fleksibilitet. Hermed optimeres mikrocirculationen, og vævsoxygeneringen øges. I kontrollerede undersøgelser har stoffet efter oral indgift vist sig at kunne øge gangdistancen marginalt hos en undergruppe af patienter med perifer arteriosklerose og claudicatio intermittens, effekten af pentoxifyllin har dog ikke kunne genfindes i metaanalyser ⁽²⁸⁸⁸⁾. Effekten er dog uforudsigelig, og hovedparten af disse patienter vil ikke kunne behandles tilfredsstillende alene med dette stof.