本品脂溶性高，靜脈注射后迅速通過血-腦屏障，對中樞系統產生抑制作用，依所用劑量大小，出現鎮靜、安眠及意識消失等不同的作用。本品可降低腦耗氧量及腦血流量，在腦缺氧時對腦起到保護作用。有抑制交感神經、興奮迷走神經的作用，如有嚴重剌激時可引起喉痙攣及氣管痙攣；對循環和呼吸系統的抑制，與給藥劑量及注入速度相關，大量快速注射，因直接抑制心肌和左心室功能及呼吸中樞，可使血壓明顯下降，呼吸微弱或停止；對肝、腎功能無明顯影響，大劑量時對肝功能有一過性輕微抑制；術中低血壓可使尿量減少，藥物排泄時間延長；可降低眼壓，但不影響糖代謝；可通過胎盤影響胎兒，使出生后的新生兒四肢無力，反應遲鈍。