El carprofeno, al igual que la mayoría de los AINE, es un inhibidor de la enzima ciclooxigenasa de la cascada del á cido araquidónico. No obstante, la inhibición de la síntesis de prostaglandina por parte del carprofeno resulta débil, en comparación con su potencia antiinflamatoria y analgésica. El mecanismo de acción no se conoce con precisión.

Los estudios efectuados han demostrado que el carprofeno tiene una potente actividad antipirética y reduce significativamente la respuesta inflamatoria en el tejido pulmonar en casos de infección respiratoria aguda con fiebre en bovino. Los estudios en bovino con mastitis aguda experimental inducida han demostrado que el carprofeno administrado por vía intravenosa tiene una potente actividad antipirética y mejora el ritmo cardiaco y la función ruminal.