Mechanizm działania wkładki opiera się na starej koncepcji podawania „wyłącznie progestagenu”, jednak hormon ten działa miejscowo, a nie ogólnie. Śluz szyjkowy staje się tak gęsty, że nie mogą się przez niego przedostać plemniki. Równocześnie uwalniany miejscowo hormon hamuje przemiany błony śluzowej macicy (endometrium), która prawie nie ulega cyklicznemu pogrubieniu. Zmienia to również przebieg krwawień.

U wielu użytkowniczek wkładki Mirena, jak podaje firma Bayern, krwawienia miesiączkowe są bardzo skąpe, a u około 20 proc. w ogóle się nie pojawiają. To „działanie uboczne” jest korzystne u pacjentek z nadmiernie obfitą utratą krwi w trakcie menstruacji. Dlatego wkładka jest wskazana do stosowania nie tylko w ramach antykoncepcji, ale także w leczeniu nadmiernie obfitych krwawień miesięcznych – co stanowi dodatkową korzyść z jej stosowania, poza antykoncepcją. Po wprowadzeniu do macicy przez lekarza wkładka zachowuje skuteczność nawet przez pięć lat.