Tiobarbiturater är en typ av barbiturater där syreatomen i den vanliga barbitursyran har ersatts med svavel (sulfur). Tiobarbiturater användes förr som sedativa och sövmedel, men de har blivit mindre vanliga på grund av deras biverkningar och risken för beroendeframkallande effekter. Ett exempel på en tiobarbiturat är thiopental natrium, som tidigare användes inom anestesi och intensivvård.
Tiamylal är ett intravenöst använt, snabbtverkande muskelrelaxerande medel som används under kirurgiska ingrepp för att inducerar och underhålla muskelrelaxation. Det är en typisk barbiturat och agerar genom att störa normal funktionen av GABA-A-receptorn i centrala nervsystemet, vilket leder till sedering, amnesi och muskelrelaxation.
Sekobarbital är ett centralstimulans, barbiturat-preparat som används primärt som hypnotiskt medel för att behandla korttidssömnsstörningar och som antikonvulsivum vid behandling av epilepsi. Det är ett schemalagt kontrollerat substance (schedule II) läkemedel i USA på grund av dess potentiala missbruksrisk och beroendepotential.
En grupp derivat av barbitursyra eller tiobarbitursyra. Många av dessa har medicinsk betydelse som lugnande medel eller hypnotika, som narkosmedel eller som kramplösande medel.