標準化療方案所給予的治療劑量多寡大多取決於藥物的最大忍受劑量（MTD），也就是不會產生不可耐受毒性的藥物劑量，而傳統化療方案的療程一般為2至3個禮拜，較長的給藥間隔主要是如此有足夠的時間使患者其他正常組織器官可以從化療藥物的副作用中恢復過來。節拍器式化療則減低藥物劑量，縮短給藥間隔的方式與增加給藥頻率。這一節拍器式化療策略已經在動物模型及臨床試驗中得到重覆驗證，但具體潛在重要抗癌機制尚未明確。”

一部分研究認為節拍器式化療作用機制與抗血管生成、去除腫瘤供血血管有關，另一部分研究認為節拍器式化療與腫瘤免疫系統，以及啟動改善腫瘤微環境有關。節拍器式化療也有可能是通過影響腫瘤相關血管，從而提高了化療藥物的擴散及腫瘤細胞的供氧。

包括賽普勒斯大學和布克耐爾大學研究中組成的團隊，依據目前發表文獻的資料開發了一個模型用於驗證節拍器式化療的前期研究結果。通過多種給藥方案分析腫瘤細胞、幹細胞樣癌細胞、免疫細胞及腫瘤血管之間的交互作用。

該研究資料模型發現腫瘤血管結構和功能正常化是節拍器式化療重要的作用機制。

節拍器式化療確實透過增加血管生成抑制劑-血管內皮抑制因數 1（TSP-1）的表達，進而改善所有類型癌細胞的血管網路，還可以藉節拍器式化療增加腫瘤微環境中的氧氣供應，而刺激免疫細胞活性，降低幹細胞樣癌細胞的增殖。