Deltamethrin gehört zur Gruppe der Typ II - Pyrethroide (besitzt eine alpha-cyano-3-phenoxybenzyl-Gruppe) und ist ein sehr potentes und schnell wirkendes Kontaktgift, welches bei Arthropoden einen rasch einsetzenden Knock-down-Effekt auslöst. Dieser ist im Vergleich zu den natürlichen Pyrethrinen aufgrund besserer Stabilität von wesentlich längerer Dauer. Deltamethrin hat ausserdem ausgeprägte repellierende Eigenschaften (Ungemach 1999e). Pyrethroide sind nur äusserlich wirksam und besitzen eine Langzeitwirkung, die je nach Zubereitungsform 2 Wochen bis 5 Monate anhält. Resistenzen sind möglich (Ungemach 1999e; Van Miert 1994a).
Durch passive Penetration gelangt das Deltamethrin durch die Insektenkutikula und verteilt sich im ganzen Insektenkörper (Zerba 1988a).
Pyrethroide sind neurotoxisch und führen zu einer langandauernden Öffnung bzw. verlangsamten Schliessung von Na+-Kanälen der Nervenzellmembran und dem damit verbundenen Einstrom von Na+-Ionen in die Zelle. Es kommt zu repetetiven Entladungen oder spontaner Depolarisation der Zellmembran (Zerba 1988a; Narahashi 1996a). Besonders empfindlich sind sensorische Neuronen und neurosekretorische Zellen und Nervenendigungen. Dies hat bei den Arthropoden initial Erregungszustände mit Konvulsionen, gefolgt von Koordinationsstörungen und Lähmung zur Folge. Bei ausreichender Einwirkungsdauer kommt es zum Tod (Zerba 1988a; Hart 1986a).
Für die Typ II Pyrethroide werden ausserdem inhibitorische Effekte an den GABA-vermittelten Chlorid-Kanälen beobachtet (Valentine 1990a).
Die Insekten sind in der Lage Pyrethroide zu metabolisieren. Dies erfolgt durch verschiedene Entgiftungsesterasen und durch die MFO (mixed function oxidase). Durch Blockierung dieser Entgiftungsmechanismen kann die Stabilität der Pyrethroide erhöht werden. Die MFO kann z.B. mit Piperonylbutoxid, die Entgiftungsesterasen mit Organophosphaten (z.B. Profenphos) wirksam blockiert werden (Zerba 1988a).
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