在兽医学中，硫喷妥钠用于麻醉动物。由于硫喷妥钠具有高度亲脂性，某些缺乏脂肪或是体重的狗品种如格雷伊猎犬会延长麻醉的恢复期。相反地，肥胖的动物将会快速甦醒。硫喷妥钠为静脉注射的药物，因为它具相当刺激性，如果它被注入到不正确的周围静脉组织，严重可能导致组织坏死脱落。
医疗用途昏迷.除了麻醉，硫喷妥钠在历史上也用于医疗昏迷。惟现已被其他药物取代如丙泊酚(Propofole)，因为它们恢复速度比硫喷妥钠快。然而，长时间使用丙泊酚会有导致异丙酚输注症候群（Propofol infusion