苯妥英鈉對各種組織的可興奮膜，包括神經(jīng)元和心肌細胞膜，有穩(wěn)定作用，降低其興奮性。這與其治療濃度（10μmol/L以下）時即阻滯Na⁺通道，減少Na⁺內流有關。苯妥英鈉的這一作用具有明顯的使用依賴性。因此，對高頻異常放電的神經(jīng)元的Na⁺通道阻滯作用明顯，抑制其高頻反復放電，而對正常的低頻放電并無明顯影響。苯妥英鈉還抑制神經(jīng)元的快滅活型（T型）Ca²⁺通道，抑制Ca²⁺內流。此作用也呈使用信賴性。較大濃度時，苯妥英鈉能抑制K⁺外流，延長動作電位時程和不應期。

　　近又知，高濃度苯妥英鈉能抑制神經(jīng)末梢對GABA的攝取，誘導GABA受體增生，由此間接增強GABA的作用，使Cl^-內流增加而出現(xiàn)超極化，也可抑制異常高頻放電的發(fā)生和擴散。