二磷酸盐能牢固地结合于矿物质羟基磷灰石间。这类化合物特异地结合于矿物质沉积组织， 特别是骨组织。二磷酸盐的P―C―P键能有效地抵抗水解酶， 不能在体内代谢， 因此只能以完整的分子形式被肾小管主动分泌排出体外。早期的二磷酸盐以依替膦酸钠为代表，只有大剂量使用才能抑制破骨细胞功能。阿仑膦酸钠独特的侧链结构，使其抑制破骨细胞的能力大大加强，很小剂量足以发挥作用 。

　　1、细胞水平：

　　目前认为二磷酸盐作用的最终靶细胞为破骨细胞，此类药物通过以下三个方面抑制破骨细胞的破骨活动。

　　(1) 抑制破骨细胞的形成。 二磷酸盐能抑制离体破骨细胞分化。当成骨细胞与骨髓细胞共同培养时，二磷酸盐能抑制1,25-(OH)2D3诱导的破骨细胞形成。阿仑膦酸钠能充分抑制单核破骨细胞前体形成多核破骨细胞，抑制巨噬细胞的增生。

　　(2)抑制破骨细胞的功能。有明确的证据表明二磷酸盐可抑制破骨细胞的功能。离体培养和动物体内的破骨细胞在二磷酸盐的作用下发生与细胞功能相关的细胞骨架和细胞形态改变，具有破骨能力的皱褶缘消失。

　　(3)缩短破骨细胞的寿命。二磷酸盐可促进破骨细胞凋亡。目前还不清楚二磷酸盐促进破骨细胞凋亡是否为直接作用，促进破骨细胞凋亡可能是其缩短破骨细胞寿命的主要机制。

　　2、分子水平：

　　二磷酸盐可通过细胞膜表面受体或被细胞吞噬进入细胞，与细胞内酶或分子作用，影响细胞代谢。从结构上分析，嘌呤受体很可能也是二磷酸盐的受体。二磷酸盐很难通过细胞膜的脂质双分子层，只能通过吞饮作用进入细胞，因此，可以理解二磷酸盐能选择性作用于破骨细胞和巨噬细胞。目前已知二磷酸盐能抑制破骨细胞的三种酶：H+ -ATP酶、鲨烯合成酶及磷酸化酶。

　　3、修饰骨矿物质：

　　二磷酸盐可以物理性阻碍骨矿物质的溶解。但二磷酸盐的药理作用很强，低浓度的二磷酸盐不可能仅凭物理作用抑制骨吸收。对骨溶解的抑制作用主要是通过抑制破骨细胞的功能来完成。