N-אצטילציסטאין מעורב בסינתזה של גלוטתיון, אחד מנוגדי החמצון החזקים ביותר בגוף, המנטרל השפעות רעילות רבות. אבל בהתחשב בעובדה שגלוטתיון נספג בצורה גרועה ממערכת העיכול, NAC נקבע כדי להחזיר את הרמה הרגילה שלו במקרה של פתולוגיה. בנוסף להשתתפות בסינתזה של גלוטתיון, ל-NAC יש השפעה נוגדת חמצון ישירה, הנובעת מנוכחות של קבוצת SH בנוסחה שלו. הוא מנטרל מיני חמצן תגובתיים (ROS), ומונע התפתחות של עקה חמצונית הפוגעת בתא. בהתחשב באמור לעיל, NAC הוא oncoprotector. ל-N-אצטילציסטאין יש אפקט ניקוי רעלים. הוא מנטרל השפעות מזיקות הנגרמות מחשיפה למתכות כבדות (עופרת, קדמיום, ארסן), כימיקלים וכו'. מפחית את ההשפעה הרעילה של כספית (לדוגמה, אמלגם כספית ברפואת שיניים). זה גם מגן על הגוף מפני ההשפעות הרעילות של אקרוליין (הכלול בעשן טבק), גזי פליטה וגורמים סביבתיים שליליים אחרים. זהו תרופה נגד הרעלה עם אקמול, אמינוגליקוזידים, פנולים, אלדהידים, אלכוהול והרעלת מזון. יש לו אפקט מוקוליטי ומכייח, מדלל ריר, מפחית את צמיגותו ומקל על הפרדה. השפעה זו באה לידי ביטוי ברמה של תאי אפיתל של הקרום הרירי של הסמפונות ואיברי אף אוזן גרון. יש לו השפעה אנטי דלקתית כלשהי (על ידי דיכוי היווצרות של רדיקלים חופשיים וחומרים תגובתיים המכילים חמצן האחראים להתפתחות דלקת). ל-NAC יש אפקט מגן רדיו, המגן מפני קרינה וקרני רנטגן. מפחית את כמות הליפופרוטאין בצפיפות נמוכה, מספק הגנה מפני טרשת עורקים. יש לו אפקט מגן על תאי הכבד והמוח מפני נזק על ידי אלכוהול, תרופות מסוימות וחומרים רעילים, כולל אלה הכלולים בעשן טבק. מנטרל את ההשפעות הרעילות של אמוניה. L-cysteine הוא חלבון עיקרי בציפורניים, בעור ובשיער. הוא מקדם יצירת קולגן ומשפר את גמישות העור ומרקם, מגן מפני הזדקנות.
