Die PrEP beinhaltet die beiden Wirkstoffe Emtricitabin (FTC) und Tenofovirdisoproxil (TDF), ein Prodrug von Tenofovir. FTC ist ein chemisches Analogon des Nukleosids Cytidin. TDF wird in vivo in Tenofovir, ein Nukleotid-Analogon von Adenosinmonophosphat, umgewandelt. Beide Substanzen wirken als Inhibitoren der reversen Transkriptase (Nukleosidische Reverse-Transkriptase-Inhibitoren, NRTIs). Sie werden von zellulären Enzymen über nicht überlappende Wege phosphoryliert und bilden Emtricitabintriphosphat und Tenofovirdiphosphat, alternative Substrate für Desoxyadenosintriphosphat und Desoxycytidintriphosphat.