Thymopentin ahmt das immunaktive Zentrum von Thymopoietin nach und wirkt als Immunmodulator: Es fördert die Differenzierung und Reifung von T-Vorläuferzellen zu funktionsfähigen T-Lymphozyten und kann eine gestörte zelluläre Immunantwort normalisieren. Die Plasma-Halbwertszeit der Muttersubstanz ist mit etwa 30 Sekunden sehr kurz; die biologische Wirkung hält jedoch länger an.