医学上惊厥是指大脑运动神经元异常放电，导致全身骨骼肌强烈的不随意收缩，可以表现为强直性或阵挛性的抽搐。巴比妥类最常应用的药物是苯巴比妥，苯巴比妥抗惊厥的主要机制是增强大脑中γ-氨基丁酸能神经元的功能，从而提高惊厥发生的阈值，起到抗惊厥的作用，来限制病灶异常的放电。
在临床上应用苯巴比妥进行抗惊厥、抗癫痫时最常见的不良反应是镇静，一般随着疗程的持续镇静作用会逐渐的减弱。另外，巴比妥类药物可能会对呼吸有一定的抑制，所以对于严重肺功能不全、肝硬化、血卟啉病、贫血、哮喘史、未控制的糖尿病、过敏等情况，是不能应用苯巴比妥进行抗惊厥的。