甘露醇为渗透性脱水剂，能使血浆渗透压迅速增高，在血-脑屏障功能良好的情况下可使脑组织液体逆渗透压梯度进入血管，并通过近端肾小管形成的高渗压产生渗透性脱水、利尿作用；除此之外，还能降低血液粘稠度、提高红细胞变形能力，改善脑血流量、使血管收缩和脑血流容积（CBV）下降。甘露醇的常见副作用为水电解质紊乱，如血容量不足、低血钠、低血钾、低血钙等；肾功能衰竭和心力衰竭。