مکانیسم دقیق اثر باکلوفن بهطور کامل مشخص نیست، اما به نظر میرسد این دارو با اثر بر مسیرهای عصبی در نخاع و مغز باعث کاهش تحریکپذیری سلولهای عصبی و در نتیجه شل شدن عضلات شود. باکلوفن عملکرد انتقالدهنده عصبی طبیعی بدن به نام گاما-آمینوبوتیریک اسید (GABA) را تقلید میکند و با فعالسازی گیرندههای خاصی به نام GABA-B، انتقال پیامهای عصبی تحریککننده را مهار میکند. نتیجه این فرآیند، کاهش اسپاسم، سفتی و حرکات غیرارادی عضلات است.