São derivados do ácido barbitúrico, que é a combinação entre o ácido malônico e ureia.

São altamente lipossolúveis, sendo rapidamente captados por todos os tecidos, produzindo rápido início e duração de ação ultraprolongada.

Os barbitúricos são potentes hipnóticos que produzem depressão dose-dependente do SNC. 

 Perifericamente, os barbitúricos diminuem a ligação e seletividade da ACh na membrana pós-sináptica, o que ocasiona excelente relaxamente muscular.