กระบวนการสังเคราะห์คอเลสเตอรอลในมนุษย์นั้นต้องผ่านขั้นตอนต่างๆ หลายขั้นตอน โดยขั้นตอนแรก คือ การสร้าง mevalonate โดยการรีดิวซ์ 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A (HMG-CoA) ซึ่งในขั้นตอนนี้จำเป็นต้องใช้เอนไซม์ HMG-CoA reductase ในiรูปแบบที่ถูกรีดิวซ์ (reduced form) ของ nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH + H +) ในการเกิดปฏิกิริยา ซึ่ง mevalonate ที่เกิดขึ้นนี้จะถูกเปลี่ยนแปลงโดยเอนไซม์ต่างๆในร่างกายอีกหลายขั้นตอนจนเกิดเป็นคอเลสเตอรอลในที่สุดสแตตินออกฤทธ์ยับยั้งเอนไซม์ ซึ่งกระบวนการนี้จะเกิดขึ้นที่ตับ และคอเลสเตอรอลที่ผลิตได้คิดเป็นร้อยละ 70 ของคอเลสเตอรอลภายในร่างกายทั้งหมด โดยการทำงานของเอนไซม์ HMG-CoA reductase นี้จะถูกยับยั้งได้โดยปริมาณน้ำดีในร่างกาย, ระดับ mevalonate และระดับคอเลสเตอรอลในร่างกายเท่านั้น[55] ดังนั้นจึงอาจถือได้ว่าเอนไซม์ HMG-CoA reductase ถือเป็นเอนไซม์ที่สำคัญในกระบวนการการสร้างคอเลสเตอรอลในมุนษย์ การยับยั้งการทำงานของเอนไซม์นี้จะมีผลลดระดับคอเลสเตอรอลในกระแสเลือดลงได้[56]

การรออกฤทธิ์ของสแตตินแต่ละชนิดนั้นจะมีความจำเพาะแตกต่างกันไปในแง่ของความสามารถในการเข้าจับกับเอนไซม์หรือระยะเวลาที่จับกับเอนไซม์ ซึ่งจะเกิดขึ้นได้โดยทันทีเมื่อยาเข้าสู่ภายในเซลล์ตับ[57][58] การยับยั้งการสร้างคอเลสเตรอลจะส่งผลให้เกิดการลดลงระดับคอเลสเตอรอลในกระแสเลือด ทำให้ร่างกายขาดแคลนคอเลสเตอรอล เป็นผลให้รบกวนทำงานของยีนหลายยีนในร่างกาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง SREBP ซึ่งเป็นโปรตีนที่ถูกสร้างมาจากยีนที่ทำหน้าที่ควบคุมการสร้างจำพวกสเตอรอล[57] โดยการรบกวนการทำงานของยีนนี้จะทำให้เกิดสร้างตัวรับ LDL ที่ผิวเซลล์ตับให้มีจำนวนเพิ่มขึ้น และผลจากการที่มีตัวรับ LDL เพิ่มขึ้นนี้จะทำให้ LDL ถูกเก็บเข้าสู่เซลล์ตับมากขึ้น เป็นผลให้ระดับ LDL ในกระแสเลือดลดลงได้ในที่สุด โดยผลที่เกิดขึ้นจากกระบวนการเหล่านี้จะเห็นผลได้ชัดเจนภายหลัง 2 สัปดาห์แรกของการใช้ยา และจะเห็นผลได้อย่างเต็มที่หลังจากการรับประทานยาครั้งแรก 6 สัปดาห์[58]