Oltre alle proprietà sedative, il valnoctamide è stato studiato per il trattamento dell'epilessia sin dal 1969. È stato studiato anche per il trattamento del dolore neuropatico, dimostrando buoni risultati: esso ha degli effetti minimi sulla coordinazione motoria e sullo stato di allerta a dosi effettive, e sembra aver effetti antidolorifici simili al gabapentin. È stato anche studiato per la profilassi degli attacchi maniacali per sostituire l'acido valproico e i suoi derivati, dotati di maggior effetti teratogeni.