吸入麻醉药在CNS的宏观作用部位主要是脑、脊髓或部分敏感核团神经元,而微观结构主要位于细胞膜,尤其是突触前膜和突触后膜。无论是早期应用橄榄油模拟的膜结构进行的全麻机制研究,或是晚期细胞电生理与分子生物学技术结合的研究结果,均认为全麻状态是药物与细胞膜中某些成分发生相互作用,干扰了神经冲动正常传递的结果。但试验表明,三氯甲烷和氘化三氯甲烷、氟烷和氘化氟烷的麻醉作用强度是相同的,并不支持这种预测。