作用
作为一种嘧啶类似物，5-氟尿嘧啶在细胞内转化成不同的细胞毒性代谢产物，与DNA和RNA结合，最终通过抑制DNA合成导致细胞周期停滞和细胞凋亡。它是一种S期特异性药物。除了与DNA和RNA的作用之外，5-FU也可抑制外切体复合物，一种核酸外切酶的活性，其对细胞生存具有关键作用。
抗肿瘤新药卡培他滨（Capecitabine）经口服吸收后在组织内被转化成5-FU从而发挥抗肿瘤的作用。
合成方法
二氟化氙与尿嘧啶反应后，会产生5-氟尿嘧啶。
副作用
5-氟尿嘧啶的副作用包括严重脱水、骨髓抑制、肠炎、口腔溃疡、皮炎、心绞痛以及心肌梗死、急性肾功能不全、间质性肺炎、肝功能损害、黄疸、腹泻等等。5-FU也可导致急性的中枢神经系统损伤（白质脑病），以及小鼠中枢神经系统进行性退行性改变。后者主要是5-FU对少突胶质细胞的毒性引起脱髓鞘反应所致。
使用嘧啶类的药物必须注意的是，某些患者不能代谢该类药物。目前的理论表明，将近8％的人患有DPD缺乏症，即代谢该类药物的基因活性丧失。