É um potente antagonista, altamente seletivo, dos receptores 5-HT3, gentes quimioterápicos e a
radioterapia podem causar liberação de 5-HT no intestino delgado, iniciando um reflexo de vômitos pela
ativação dos aferentes vagais nos receptores 5-HT3, a ondansetrona bloqueia o início desse reflexo, desse
modo, o efeito da ondansetrona no controle de náuseas e vômitos se deve ao antagonismo da droga aos
receptores 5-HT3 dos neurônios do sistema nervoso periférico e sistema nervoso central.