Le proprietà anticonvulsivanti del diazepam e di altre benzodiazepine possono essere in parte o interamente dovute al legame con canali voltaggio-dipendenti del sodio piuttosto che recettori benzodiazepinici. Le proprietà miorilassanti di diazepam sono dovute all'inibizione de percorsi polisinaptici mediati dai recettori serotoninergici ed adrenergici nel midollo spinale.