Clomifen gehört zur Gruppe der selektiven Östrogenrezeptor-Modulatoren (SERMs). Die Wirkung äußert sich als selektiver agonistischer oder antagonistischer Einfluß auf östrogenempfindliche Gewebe.
Da die Substanz längerfristig und mit hoher Affinität aber nur sehr geringer intrinsischer Aktivität an Östrogenrezeptoren bindet, verursacht sie keine Neusynthese von Östrogenrezeptoren und führt nur zu geringen östrogenen Effekten. In Gegenwart von Östrogenen zeigt diese Substanz deshalb überwiegend ihre antiöstrogene Wirkkomponente. Liegt ein Östrogenmangel vor, so wirkt Clomifen als schwaches Östrogen.
Unter physiologischen Bedingungen, wenn also kein Östrogenmangel vorliegt, führt die Substanz zu einer verminderten Sensitivität der Zielgewebe für Östrogene. Das geschieht auch im Hypothalamus, wodurch der negative Feed-back-Mechanismus abgeschwächt wird und damit mehr Gonadotropin-Releasing-Hormon (GnRH) abgegeben wird. GnRH bewirkt wiederum eine Freisetzung von den Gonadotropinen LH (luteinisierendes Hormon) und FSH (follikelstimulierendes Hormon) aus der Hypophyse. Durch die gesteigerte Gonadotropinfreisetzung kommt es zur Follikelreifung.
Die zellulären, östrogenen Wirkungen werden schlussendlich analog zu den Östrogenen über intrazelluläre, cytosolische Rezeptoren vermittelt. Nach der Diffusion in das Zellinnere bindet das Hormon an die cytosolischen Rezeptoren und aktiviert diese. Anschließend findet eine Translokation in den Zellkern statt, wobei der aktivierte Clomifen-Rezeptor-Komplex an spezielle Bereiche der DNA bindet. Die Bindung führt zu einer gesteigerten Transkription und damit auch zu einer gesteigerten Proteinbiosynthese.
Clomifen zeigt keine gestagenen, androgenen, antiandrogenen, mineralo- oder glucocorticoiden Effekte.
