Diazepam wirkt anxiolytisch, antikonvulsiv, muskelrelaxierend und sedierend. Es besitzt eine lange Halbwertzeit (24-48 h). Auch seine Abbauprodukte sind pharmakologisch aktiv (Halbwertzeit 50-80 h). Der Abbau von Diazepam ist altersabhängig. Die Halbwertszeit beträgt bei Erwachsenen ca. 30 h, während sie bei 60- bis 90-Jährigen um die 80 h liegt.

Neben seiner Anwendung zur symptomatischen Behandlung von akuten und chronischen Spannungs-, Erregungs- und Angstzuständen wird Diazepam in der Prämedikation vor chirurgischen und diagnostischen Eingriffen eingesetzt. Ebenso findet es als Muskelrelaxans und als Notfalltherapeutikum zur Behandlung epileptischen Grand-mal-Anfällen sowie zur Vermeidung von Grand-mal-Anfällen, falls Anzeichen vorher bemerkbar sind, Verwendung (siehe Antikonvulsivum).

Diazepam wird über das Cytochrom P450-Enzymsystem (CYP 3A4) abgebaut. Hemmstoffe dieses Enzymsystems (z. B. Cimetidin) führen zu einem verlangsamten Abbau von Diazepam verbunden mit dessen verlängerter oder verstärkter Wirkung.

Diazepam verstärkt die Wirkung anderer Muskelrelaxantien sowie die Wirkung von Lachgas und Analgetika. Die Wirkung von Diazepam wird durch Alkohol verstärkt.

Diazepam führt zu einer Reduktion des Skelettmuskeltonuses und zur Schläfrigkeit und beeinträchtigt dadurch das Reaktionsvermögen auf längere Zeit.

Diazepam kann bei regelmäßiger Einnahme über einen längeren Zeitraum insbesondere psychische, aber auch physische Abhängigkeit hervorrufen. Es ist bei regelmäßiger Anwendung zu äußerster Vorsicht zu raten! Das gilt nicht nur für die missbräuchliche Anwendung, sondern auch für den therapeutischen Dosisbereich. Es wird geschätzt, dass in Deutschland mehrere hunderttausend Menschen betroffen sind.

Beim plötzlichen Absetzen der Therapie nach längerer Anwendung können starke Entzugserscheinungen eintreten.

Diazepam wirkt als allosterischer Modulator des GABAA-Rezeptors und verstärkt die Wirkung des Neurotransmitters γ-Aminobuttersäure (GABA). Dabei bindet Diazepam als Agonist an die Benzodiazepinbindungsstelle dieses Rezeptors (ein Chlorid-Ionenkanal) und bewirkt so seine konformationelle Änderung; diese erhöht die Rezeptor-Empfindlichkeit gegenüber GABA. Eine verstärkte GABA-Aktivität resultiert in einer erhöhten Öffnungsrate am Chloridkanal und damit in einem verstärkten Einstrom von Chloridionen in die Zelle. Die Erhöhung der intrazellulären Chloridkonzentration führt durch Hyperpolarisation zu einer verminderten Erregbarkeit der Zelle.

Diazepam wird nach oraler Einnahme fast vollständig resorbiert.

Die Verstoffwechslung umfasst vorwiegend die Schritte N-Demethylierung und Hydroxylierung und liefert die aktiven Abbaustoffe Desmethyldiazepam, Temazepam und Oxazepam.

Als Antidot (Gegengift) bei Vergiftungen mit Benzodiazepinen wird Flumazenil (Handelsname Anexate®) verwendet (ein spezifischer Antagonist).

Diazepam ist ein N-methyliertes Benzodiazepin. Als solches ist es durch eine Lactamstruktur gekennzeichnet. Diazepam wurde Mitte der 1950er Jahre erstmals durch Leo Sternbach (1908-2005) ausgehend von Chlordiazepoxid synthetisiert[3]. Alternativ dazu veröffentlichte Leo Sternbach einen Syntheseweg ausgehend von p-Chloranilin über 2-Amino-5-chlorbenzophenon und Glycinethylesterhydrochlorid[4].