Inhibitor C1 nieodwracalnie łączy się i dezaktywuje wchodzące w skład kompleksu C1 dopełniacza proteolityczne białka C1r i C1s. Dokładniej blokuje aktywację C1r, przeciwdziała działaniu C1r na C1s oraz hamuje działanie C1s na C4 i C2 poprzez łączenie się z tymi białkami i odłączenie ich od kompleksu C1. W warunkach fizjologicznych prawie cały zawarty we krwi składnik C1 jest zablokowany przez jego inhibitor, a do aktywacji dochodzi w miarę potrzeby i tylko na odpowiednio krótki czas.
Białka te odgrywają kluczową rolę w klasycznej drodze aktywacji dopełniacza. Konsekwencją tego działania jest zapobieganie powstaniu wazoaktywnych i chemotaktycznych peptydów kaskady dopełniacza: C2b, C3a i C5a. W ten sam sposób inaktywowane są białka MASP-1 i MASP-2 kompleksu MBL, które biorą udział w lektynowej drodze aktywacji dopełniacza. C1-inh działa zapobiegawczo na proteolityczne rozcinanie składników C4 i C2 przez C1 i MBL. Chociaż nazwa sugeruje rolę w układzie dopełniacza C1-inh ma również działanie inaktywujące na proteolityczne białka w kaskadzie krzepnięcia, w fibrynolizie i układzie kinin.