Taxol est la première molécule d'une classe pharmacologique nouvelle, les taxanes, dont la cible d'action est le réseau des microtubules cellulaires. Taxol, dont la dénomination commune internationale est paclitaxel, induit la polymérisation des dimères alpha et bêta de la tubuline. Ce mécanisme d'action, qui est différent de celui des vincaalcaloides, provoque la formation de faisceaux de microtubules anormaux et stables, phénomène qui explique en grande partie l'activité cytotoxique de ce produit. Les phénomènes d'hypersensibilité sévère, observés lors des premières études de phase T peuvent être prévenus par l'utilisation d'une prémédication à base de corticoïdes oraux et d'antagonistes des récepteurs H1 et H2. Une neutropénie profonde est fréquente, mais elle est de faible durée.