Studie in vivo a in vitro ukázaly, že letrozol může účinně inhibovat přeměnu androgenu na estrogen a estrogen u žen po menopauze pochází hlavně z aromatizace androgenních prekurzorů v periferních tkáních, takže je zvláště vhodný pro pacientky s postmenopauzálním karcinomem prsu. In vivo aktivita letrozolu je 150~250krát silnější než u první generace inhibitoru aromatázy amlumidu. Pro svou vysokou selektivitu neovlivňuje glukokortikoidy, mineralokortikoidy a funkci štítné žlázy a velké dávky neinhibují sekreci nadledvinových kortikosteroidů, takže má vysoký terapeutický index. Různé předklinické studie prokázaly, že letrozol nemá žádnou potenciální toxicitu pro různé systémy a cílové orgány v celém těle a je charakterizován dobrou tolerancí a silnými farmakologickými účinky. Ve srovnání s jinými inhibitory aromatázy a antiestrogenovými léky má letrozol silnější protinádorový účinek.
