Le thiopental est un barbiturique d'action brève utilisé pour induire l'anesthésie avant l'injection d'autres produits anesthésiques en France et dans beaucoup de pays aux systèmes de santé modernisés, même s'il est peu à peu remplacé par le propofol.
Il déprime le système nerveux central (mise en veille du cerveau), entraîne une hypotonie musculaire (ralentissement des mouvements) et provoque une dépression respiratoire (ralentissement des mouvements respiratoires).
Son sel de sodium, le thiopental sodique, est une forme soluble, donc injectable, et a été commercialisé sous les noms de Nesdonal®, Pentothal®, etc.
En outre, le thiopental sodique fait également partie des trois produits destinés aux condamnés à mort par injection létale aux États-Unis. Aux Pays-Bas, il est utilisé pour induire l'euthanasie.
En psychiatrie, le thiopental sodique a été utilisé dans le cadre de la narcosynthèse ou narcoanalyse, une hypnose chimique. Il a servi et sert encore parfois de sérum de vérité