氯硝西泮通过脑内苯二氮受体发挥作用，在GABA介导下使细胞膜氯离子内流增加，产生抑制性突触后电位（IPSP），引起皮质神经元的去同步化而产生快波活动。如脑内广泛或局部病变引起GABA缺乏，则苯二氮配体不能发挥作用，导致广泛性或局灶性快波活动缺如，提示有弥漫性或局灶性脑损伤，如某局部快波反应不明显，可帮助进行癫痫灶的定位。