Пиоглитазон проявява своето действие чрез активиране на специфични нуклеарни рецептори (пероксизом пролифератор активиран рецептор гама), което води до повишаване на инсулиновата чувствителност на черния дроб, мастните и клетките на скелетната мускулатура
Η πιογλιταζόνη φάνηκε ότι δρα µέσω της ενεργοποίησης ειδικών πυρηνικών υποδοχέων (ενεργοποιηµένος γάµµα υποδοχέας του πολλαπλασιαστή της περοξειζόµης), η οποία οδηγεί σε αυξηµένη ευαισθησία των κυττάρων του ήπατος, του λιπώδους ιστού και του µυοσκελετικού συστήµατος, σύµφωνα µε τις µελέτες των πειραµατοζώων.