Les composés comportant du platine ont un état d’oxydation 4+ ou 6+. Les deux chlores et les deux autres complexes liés à la forme 4+ du platine peuvent être échangés avec des atomes nucléophiles notamment l’azote du DNA. Même quand il est lié à des structures biologiques, le cisplatine conserve sa disposition planaire en cis, essentielle à son activité, les composés trans n’ayant aucune activité.

La liaison avec le DNA est directement responsable de l’activité du platine : la cytotoxicité est directement corrélée avec la concentration de platine liée au DNA. Le platine réagit préférentiellement avec l’azote 7 de la guanine. L’adduit produit comporte une liaison entre l’azote de deux guanines consécutives, ou d’une paire guanine adénine, sur un même brin de DNA ou encore entre deux guanines sur deux brins différents.

Schéma de l’atteinte du DNA par les agents bi-alkylants. En [2], l’atteinte du DNA porte à la fois sur une fraction déjà dupliquée et un fraction non dupliquée. On voit qu’en [3] et en [4], on aboutit à la constitution de petits brins de DNA sans aucune liaison entre eux, et ne pouvant être que difficilement réparables par les enzymes usuels de réparation.

Ces adduits inhibent la réplication du DNA : dans certaines expériences, deux adduits suffisent à empêcher le passage de la phase G₂ à la phase M, par l’inhibition de la transcription du mRNA nécessaire à la mitose.

Le cisplatine se lie très rapidement aux protéines plasmatiques sous forme inactive, seule la fraction ultrafiltrable est active.