La carbamazepina ha prevalentemente un effetto sui canali del Na: provoca un prolungamento della fase di inattivazione dei canali VOC e sembra provocare una inibizione differenziale delle scariche ad alta frequenza all'interno dei focolai epilettici, con un disturbo minimo dei normali impulsi nervosi. Questo aspetto é importante, perché l'obiettivo della terapia antiepilettica é bloccare l'ipereccitazione dovuta alla patologia, ma senza alterare il circuito eccitatorio fisiologico. Tuttavia risulta inefficace nelle assenze.