Farmacodinâmica:
A fenitoína é um medicamento antiepiléptico. O principal local de ação parece ser o córtex motor, onde a extensão da atividade das crises é inibida. Possivelmente pela estimulação da saída de sódio dos neurônios¹, a fenitoína tende a estabilizar o limiar contra a hiperexcitabilidade causada pela estimulação excessiva ou alterações ambientais capazes de reduzir o gradiente da membrana sódica. Isto inclui a redução de potenciação pós-tetânica na sinapse. A perda da potenciação pós-tetânica previne os " focus"  das crises corticais pela detonação das áreas corticais adjacentes. A fenitoína reduz a atividade máxima dos centros tronco-cerebrais responsáveis pela fase tônica das crises tônico-clônicas (crises de grande mal).
Farmacocinética:
A meia-vida plasmática em humanos após administração oral de fenitoína é em média 22 horas, com uma variação de 7 a 42 horas. Os níveis terapêuticos no estado de equilíbrio são alcançados em 7 a 10 dias após o início do tratamento com doses recomendadas de 300 mg/dia.
Quando são necessárias as determinações dos níveis plasmáticos, os mesmos devem ser obtidos pelo menos 5 -7 meia-vidas após o início do tratamento, variação da dose, adição ou retirada de outro medicamento, de modo que o equilíbrio ou estado de equilíbrio já tenha sido alcançado. Os níveis de menor concentração (ou mínimos) fornecem informações sobre a variação dos níveis plasmáticos clinicamente eficazes e confirmam a aderência do paciente ao tratamento e são obtidos momentos antes da administração da próxima dose ao paciente. Os níveis de pico indicam um limiar individual para o aparecimento dos efeitos adversos relacionados a dose e são obtidos no período esperado de pico de concentração.
O controle ótimo com ausência de sinais² clínicos de toxicidade³ ocorre freqüentemente com níveis plasmáticos entre 10 e 20 mcg/ml, embora alguns casos moderados de epilepsia⁴ tônico- clônica (grande mal) possam ser controlados com níveis plasmáticos menores de fenitoína.
A maioria dos pacientes manteve-se em uma dose de equilíbrio, sendo que a estabilidade dos níveis plasmáticos da fenitoína foi alcançada. Pode ocorrer variabilidade individual dos níveis plasmáticos de fenitoína com a administração de doses equivalentes. Pacientes com baixos níveis podem não aderir ao tratamento com fenitoína ou então hipermetabolizá-la. Infreqüentemente níveis elevados resultam de doenças hepáticas⁵, deficiência enzimática congênita⁶ ou interações medicamentosas que resultam em interferência metabólica. O paciente com amplas variações nos níveis plasmáticos de fenitoína, apesar de tratamento com doses padrões, apresentam problema clínico. As determinações dos níveis plasmáticos em tais pacientes podem ser particularmente úteis. Como a fenitoína é altamente ligada à proteína, os níveis de fenitoína livre podem ser alterados nos pacientes cujas características de ligação protéica são diferentes das normais.
O medicamento é excretado principalmente na bile⁷ como metabólitos⁸ inativos que são então reabsorvidos pelo trato gastrintestinal e excretados na urina⁹. A excreção urinária da fenitoína e seus metabólitos⁸ ocorre parcialmente através de filtração glomerular, porém, de forma mais relevante através de secreção tubular. Devido à hidroxilação hepática¹⁰ da fenitoína através de um sistema enzimático que é saturável em níveis plasmáticos elevados, pequenos aumentos de doses podem elevar a meiavida e produzir aumentos substanciais nos níveis plasmáticos, quando estes estão em intervalo superior. O nível do estado de equilíbrio pode ser aumentado desproporcionalmente, resultando em intoxicação com um aumento na dose de 10% ou mais.