二氧丙嗪是一种中枢性镇咳药，其作用机制主要通过抑制延髓的咳嗽中枢及部分外周神经反射来实现镇咳效果。此外，它还具有轻度的抗组胺作用，可缓解支气管痉挛及黏膜充血。
二氧丙嗪属于吩噻嗪类衍生物，能直接作用于延髓的咳嗽中枢，降低其对呼吸道刺激的敏感性。这种中枢抑制作用可有效减少咳嗽反射的频率和强度。在支气管平滑肌层面，它能阻断组胺H1受体，减轻过敏反应引发的支气管收缩和黏膜水肿，从而改善气道通畅度。
该药物对外周神经末梢也有轻度麻醉作用，可降低呼吸道黏膜的刺激感受性。其抗胆碱特性还能减少腺体分泌，但镇静作用较弱。临床主要用于治疗上呼吸道感染、支气管炎等疾病引发的干咳，尤其适用于夜间咳嗽影响睡眠的情况。
使用二氧丙嗪需严格遵医嘱，避免与中枢抑制剂联用。用药期间需观察是否有嗜睡、乏力等不良反应，长期使用可能产生耐受性。存在呼吸抑制风险的患者应谨慎使用，痰多者需联合祛痰药物治疗。