Ang paraan ng pagkilos ng Thiamethoxam ay nakakamit sa pamamagitan ng pag-abala sa sistema ng nerbiyos ng target na insekto kapag ang insekto ay nakakakuha o sumisipsip ng lason sa katawan nito.Ang isang nakalantad na insekto ay nawawalan ng kontrol sa kanilang katawan at dumaranas ng mga sintomas tulad ng pagkibot at kombulsyon, paralisis, at kalaunan ay kamatayan.Mabisang kinokontrol ng Thiamethoxam ang pagsuso at pagnguya ng mga insekto tulad ng aphids, whitefly, thrips, ricehoppers, ricebugs, mealybugs, white grubs, potato beetles, flea beetles, wireworms, ground beetles, leaf miners, at ilang lepidopterous species.