膦甲酸鈉是無機焦磷酸鹽的有機類似物，在體外試驗中可抑制包括巨細胞病毒（CMV）、單純皰疹病毒1型和2型（HSV-1和HSV-2）等皰疹病毒的復制。在不影響細胞DNA聚合酶的濃度下，膦甲酸鈉在病毒特異性DNA聚合酶的焦磷酸鹽結合位點產生選擇性抑制作用，從而表現出抗病毒活性。膦甲酸鈉不需要被胸腺嘧啶激酶或其他激酶激活（磷酸化），因此在體外對HSVTK缺失突變株和CMVUL97突變株有活性。所以，耐阿昔洛韋的HSV株或耐更昔洛韋的CMV株可能會對膦甲酸鈉敏感。但是，伴有DNA聚合酶改變的耐阿昔洛韋和更昔洛韋突變株可能也耐膦甲酸鈉。在體外試驗中，將膦甲酸鈉和更昔洛韋聯用可見活性增強。
毒理研究：重復給藥毒性：大鼠連續腹腔注射本品90天，劑量分別為200、400、800mg/kg/日，犬連續靜脈滴注本品90天，劑量分別為60、120mg/kg/日。結果顯示，大鼠和犬的無毒性反應劑量分別為200和60mg/kg/日，毒性靶器官為腎臟，
毒性反應表現為：部分大鼠腎曲小管有伊紅色物質，部分犬出現惡心、嘔吐、厭食等消化道癥狀，尿蛋白陽性，腎灶性間質炎和腎皮質曲管上皮細胞輕度變性。
遺傳毒性：當膦甲酸鈉濃度大于0.5μg/ml時，在BALB/3T3體外轉化試驗中表現出基因毒性作用。當膦甲酸鈉濃度為1000μg/ml時，在姊妹染色體互變試驗中可見染色體畸變率增加。在小鼠體內試驗中，膦甲酸鈉高劑量（350mg/kg，以AUC計，其暴露量與臨床預期值相當）可引起微核多染紅細胞數增加。
生殖毒性：膦甲酸鈉對大鼠的生育力和一般生殖行為未見不良影響。大鼠的圍產期毒性試驗結果陰性。但在以上試驗中，本品的血液暴露量偏低，尚不足以推斷其臨床暴露水平下對人體生育力的潛在影響。雌性大鼠在交配前及交配期間、妊娠期間和產后21天內皮下注射膦甲酸鈉，劑量達75mg/kg/日時，可引起仔鼠骨骼異常數目輕度增加（<5%)。在妊娠期間，家兔皮下注射膦甲酸鈉75mg/kg/日、大鼠皮下注射膦甲酸鈉150mg/kg/日（以AUC計，其暴露量分別約相當于人體每日最大暴露量的1/3和1/8），可使胎仔骨骼畸形/變異的發生率增加。上述動物研究尚不足以判斷女性患者在膦甲酸的臨床暴露量下的潛在致畸作用。尚不清楚膦甲酸鈉是否從人乳汁中排泄，但哺乳期大鼠給予膦甲酸鈉75mg/kg時，母鼠乳汁中排泄的膦甲酸鈉濃度是其血藥峰濃度的3倍。
致癌性：對大鼠和小鼠進行了經口給藥500mg/kg/日和250mg/kg/日的致癌性研究。以AUC計算，其血漿藥物暴露量分別為人體最大推薦劑量時的1/3和1/5時，未見致瘤作用。未禁食嚙齒動物經口給藥的生物利用度<20%。UOG、E應47OX。