क्योंकि इसके अणु में N-S बंधन होते हैं, कैथॉन बैक्टीरिया और शैवाल प्रोटीन में बंधन को तोड़कर अपना जीवाणुनाशक प्रभाव डालता है। सूक्ष्मजीवों के संपर्क में आने पर, यह तेजी से उनके विकास को रोकता है; यह निषेध प्रक्रिया अपरिवर्तनीय है, जिससे माइक्रोबियल कोशिका मृत्यु हो जाती है। कोशिका मृत्यु से पहले, कैथॉन से उपचारित सूक्ष्मजीव अब एंजाइमों को संश्लेषित नहीं कर सकते हैं या चिपकने वाले बायोफिल्म पदार्थों का स्राव नहीं कर सकते हैं। ठंडे पानी प्रणाली उपकरण की सतह पर चिपकी बायोफिल्म को भेदकर, कैथॉन बायोफिल्म के नीचे सूक्ष्मजीवों को प्रभावी ढंग से नियंत्रित करता है।
आइसोथियाज़ोलिनोन व्युत्पन्न के रूप में, कैथॉन की विभिन्न बैक्टीरिया के साथ बातचीत का बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है। एक हेट्रोसाइक्लिक यौगिक के रूप में, इसका जीवाणुनाशक तंत्र मुख्य रूप से गैर-ऑक्सीडेटिव होता है, जो बैक्टीरिया प्रोटीन में डीएनए के आधारों के साथ हाइड्रोजन बांड बनाने के लिए हेटरोसायकल के सक्रिय हिस्से पर निर्भर करता है, बैक्टीरिया कोशिका पर सोख लेता है और इस तरह डीएनए संरचना को बाधित करता है, जिससे यह दोहराने में असमर्थ हो जाता है और कोशिका मृत्यु हो जाती है।
