Nesteroidni analgetiki učinkujejo protivnetno, analgetično in antipiretično. Inhibirajo encim ciklooksigenazo (COX), s čimer zmanjšajo sproščanje prostaglandinov in tromboksana A2. Poznamo tri izoencime. Izoencim COX-2 sodeluje pri nastanku prostaglandinov odgovornih za vnetje, povišano telesno temperaturo in bolečino, COX-1 pa pri nastanku prostaglandinov, ki imajo pomembno vlogo pri vzdrževanju normalne funkcije ledvic in prebavil. Terapevtski učinki nesteroidnih analgetikov naj bi bili vezani na inhibicijo COX-2, medtem ko naj bi bila inhibicija COX-1 odgovorna za nekatere neželene učinke nesteroidnih analgetikov.
Prostaglandini pozitivno vplivajo na krvni obtok v prebavilih, zvečano nastajanje sluzi v želodcu in izločanje bikarbonatov in zmanjšajo izločanje želodčne kisline, s čimer ščitijo sluznico želodca. Zmanjšana tvorba prostaglandinov zaradi uporabe nesteroidnih analgetikov lahko privede do razjede sluznice želodca ali dvanajstnika, zlasti ob hkratni uporabi različnih nesteroidnih analgetikov ali nesteroidnih analgetikov in kortikosteroidov.
Pri hipotenzivnih živalih (šok, huda hipotenzija med anestezijo), kjer se zmanjša prekrvitev prebavil, prav tako lahko pride do raznovrstnih krvavitev ali razjed sluznice želodca, ishemije črevesja in povečanega prehajanja bakterij skozi črevesno steno, zato pri njih odsvetujejo uporabo nesteroidnih analgetikov.
Prostaglandini z vazodilatacijo arteriol sodelujejo tudi pri vzdrževanju minimalnega pretoka krvi v ledvicah. Do nefrotoksičnosti nesteroidnih analgetikov pride, kadar se zmanjša prekrvitev ledvic, npr. pri hipovolemičnih živalih ali pri hipotenziji med anestezijo. Pri zmanjšani prekrvitvi ledvic se v ledvično žilje sproščata prostaglandin E2 (ledvična sredica) in I2 (glomeruli), ki povzročita vazodilatacijo, s čimer vzdržujeta prekrvitev ledvic. Če se produkcija prostaglandinov dodatno zmanjša zaradi sočasne uporabe nesteroidnih analgetikov, ledvice ne morejo več vzdrževati normalnega pretoka krvi, kar vodi v okvaro ledvic. Ni povsem jasno, ali je ta učinek odvisen samo od COX-1 ali tudi od COX-2 inhibitorjev. Z vzdrževanjem zadostne prekrvitve ledvic z uporabo minimalnih odmerkov zdravil, ki zavirajo srčno-žilni sistem med anestezijo ter uporabo primerne tekočinske terapije, lahko zmanjšamo tveganje za nefrotoksičnost. V praksi to pomeni, da pri večini živali, razen pri tistih z visokim anestezijskim tveganjem, lahko med anestezijo uporabimo nesteroidne analgetike. Nesteroidnih analgetikov naj ne bi uporabljali hkrati z drugimi potencialno nefrotoksičnimi zdravili ter previdno pri živalih z boleznimi ledvic.
V terapevtskih odmerkih večina nesteroidnih analgetikov ne vpliva na strjevanje krvi. Ne uporabljamo jih pri živalih z motnjami v strjevanju krvi (koagulopatijah) in pri posegih, kjer ne smemo zaustavljati difuznih krvavitev z elektokavterizacijo (npr. posegi na hrbtenici).
Za razliko od ostalih nesteroidnih analgetikov se acetilsalicilna kislina (Aspirin) ireverzibilno veže na COX trombocitov in inhibira tvorbo tromboksana A2. Strjevanje krvi je moteno, dokler ne nastane nova generacija trombocitov, to je 5 do 8 dni.
Uporabo nesteroidnih analgetikov med brejostjo odsvetujejo, prav tako naj jih živali ne bi jemale vsaj pet dni pred uporabo prostaglandinov za vzrejne namene.
