Uspokajające i nasenne działanie anksjolityków jest znacznie słabsze niż ,,klasycznych” leków z grupy barbituranów, jest ono jednak ściśle zależne od typu leku i nawet między zbliżonymi budową anksjolitykami występują znaczne różnice w tym zakresie. Stosunkowo silną właściwość uspokajająco-nasenną ma meprobamat, co wiąże się z tłumiącym wpływem tego leku na neurony tworu siatkowatego. Pochodne benzodiazepiny, jak diazepam i chlorodiazepoksyd, wykazują znacznie słabsze działanie. W grupie tej są jednak inne silne leki działające nasennie, jak flurazepam, flunitrazepam i nitrazepam. Leki anksjolityczne wywołują również spadek bioelektrycznych reakcji w obrębie kory wzrokowej, co świadczy o ich tłumiącym działaniu na tę strukturę lub odpowiednie układy aferentne. Wpływ omawianej grupy leków na procesy snu i czuwania jest złożony. Po zastosowaniu małych dawek stwierdza się zwiększenie czuwania u zwierząt doświadczalnych. Znajduje to swoje odbicie we wzroście liczby szybkich rytmów w obrazie eeg. Należy podkreślić, że czuwanie po podaniu anksjolityków nosi charakter czuwania tzw. „odprężonego” (relaxed wakefulness). „W doświadczeniach laboratoryjnych i klinicznych stwierdza się zmniejszenie ilości snu paradoksalnego, co następnie powoduje zwiększenie tej fazy w wyniku reakcji wyrównawczej.
