Hydroksyklorokin påvirker malariaprotozoene i erytrocyttfasen. Stoffet tas opp i blodceller, lever, nyrer, milt, lunger og melaninholdig vev som hud og øyne. Det skilles ut via nyrene og har en halveringstid på 6-60 døgn. En antiviral effekt av hydroksyklorokin antas å være knyttet til økning av pH i endosomer og golgiapparatet i cellene. Klorokin og hydroksyklorokin ser ut til å påvirke modning og transport av endosomer i cellekulturer, noe som kan hemme transporten av viruspartikler i cellene. Klorokin har vist effekt som antiviralt middel i cellestudier, mens det ikke har vist overbevisende effekt i dyreforsøk eller mot virus hos mennesker.