苯巴比妥的作用与用药物剂量相关，随着用药物剂量的增加，中枢抑制作用的程度会加深，范围也会扩大。所以患者在用药物过程中，随着剂量增大，患者会相继出现镇静、催眠、麻醉，剂量过高出现中毒还可能会引起呼吸中枢和运动中枢受到抑制，可能会出现麻痹死亡。所以根据该药对中枢神经系统的抑制，可用于治疗焦虑，也可用于治疗失眠，尤其适用于睡眠时间短，容易早醒的患者，还可用于抗癫痫，如癫痫大发作、局限性发作，也可用于其他疾病，用于控制无诊断明确的惊厥症状态也可以，还可用于运动障碍，因为该药剂量过大时还会出现麻醉，所以也可用于麻醉前给药物，如诱导麻醉或辅助麻醉，药物还可使血浆内胆红素浓度降低，所以也可用于治疗高胆红素血症，有时也可用药物来预防新生儿的高胆红素血症，可降低慢性胆汁淤积性的血胆红素水平。