Poza zablokowaniem katalitycznym PARP uniemożliwiającym naprawę uszkodzeń DNA, inhibitory PARP, niezależnie od tego mechanizmu, powodują powstanie zablokowanych kompleksów PARP1-DNA czy PARP2-DNA (mechanizm pułapkowy), które wykazują wysoką cytotoksyczność.
Dwuniciowe pęknięcie DNA w prawidłowych komórkach jest naprawiane w dwóch mechanizmach: metodą rekombinacji homologicznej (HR) oraz niehomologicznym łączeniem końców (NHEJ). W rekombinacji homologicznej biorą udział między innymi BRCA1, BRCA2, 53BP1, RAD51. U chorych z mutacjami BRCA1 lub BRCA2 występuje zatem upośledzenie rekombinacji homologicznej, co prowadzi do zależności naprawy DNA od PARP i wysokiego uwrażliwienia komórek na inhibitory PARP. W konsekwencji materiał genetyczny jest naprawiany za pomocą niehomologicznego łączenia końców, podatnego na błędy.