1.对中枢神经系统：产生进行性不规则下行抑制作用，出现嗜睡至深睡状态。可使脑血管阻力增加，血流下降，耗氧量降低，颅内压下降。
2.对呼吸系统：抑制呼吸中枢（与注药速度密切相关）主要是使其对CO₂敏感性降低所致。在缺氧状态下易致迷走神经兴奋增强，引起不良反射（喉痉孪等）。
3.对循环系统：有抑制作用，可使心肌收缩力减弱、血压下降，对心肌抑制的程度与心脏代偿功能有关。
4.其他：常用剂量对肝、肾功能无明显影响，大剂量时可有抑制作用。对子宫收缩无明显影响，但易透过胎盘。剂量较大时可抑制娩出婴儿的呼吸。