З метою повного розкриття терапевтичного потенціалу препарату рекомендовано послідовну терапію: 14 днів ін'єкції (фаза насичення), з наступним переходом на таблетовану форму від 6 тижнів (фаза максимізації терапевтичного ефекту), повторні курси 2-3 рази на рік або у періоди загострень.
Встановлено здатність мексидолу покращувати швидкість формування умовних реакцій, збереження пам'ятного сліду та його відновлення при одноразових та повторних функціональних порушеннях умовного рефлексу активного уникнення, що не відрізняється за ефективністю дії від препарату порівняння пірацетаму (300 мг/кг).
Механізм дії препарату Мексидол обумовлений його антиоксидантною, антигіпоксичною та мембранопротекторною дією. Препарат пригнічує перекисне окислення ліпідів, підвищує активність супероксиддисмутази, підвищує співвідношення ліпід-білок, зменшує в'язкість мембрани, збільшує її плинність.