异戊巴比妥属于巴比妥类的药物，主要具有镇静、催眠、抗惊厥、抗癫痫的作用。
异戊巴比妥的临床作用效果与用药剂量存在一定的相关性，随着用药剂量加大，异戊巴比妥可能会表现为从镇静、催眠到抗惊厥、抗癫痫的作用。超大剂量地使用异戊巴比妥，会对呼吸系统、心血管系统具有比较强的抑制作用，患者可能会出现昏迷状态。
异戊巴比妥的作用机制可能与伽马氨基丁酸有一定的相关性，增强了伽马氨基丁酸抑制性神经递质的作用，从而阻断神经突触的传递。并且可以抑制癫痫病灶向周围扩散，从而起到一定的抗癫痫效果。
在使用异戊巴比妥期间，患者可能会出现依赖性，既包括生理上的依赖，也包括心理上的依赖。如果患者使用这个药物时间较长，不能够突然停止使用，应该逐渐减停，否则会容易发生停药反应。