티아물린은 천연 디테르펜 항생제인 플레우로무틸린의 반합성 유도체로, 그람 양성균(예: 포도상구균, 연쇄상구균, 화농성 진균), 마이코플라스마 속, 스피로헤타(브라키스피라 히오디센테리아, B. 필로시콜리) 및 일부 그람 음성 간균(예: 파스퇴렐라 속, 박테로이데스 속, 악티노바실러스(헤모필루스) 속, 푸소박테리움 네크로포룸, 클렙시엘라 폐렴균, 로소니아 인트라셀룰라리스)에 대해 정균 작용을 나타낸다. 티아물린은 대장과 폐를 포함한 여러 조직에 널리 분포하며, 50S 리보솜 소단위에 결합하여 세균 단백질 합성을 억제함으로써 작용한다.