巴比妥类药物在碱性溶液中可与钴离子生存紫堇色配位化合物。巴比妥类药物可与硝酸汞或氯化汞反应生成白色沉淀。该沉淀能溶于氨水中。
香草醛反应.巴比妥类药物六元环中的丙二酰脲基团中氢可与香草醛在浓硫酸的催化下发生缩合反应显棕红色。《英国药典》2005年版即采用该原理鉴别戊巴比妥。
紫外吸收光谱特征.巴比妥类药物的电离会引起共轭体系延长，所以电离极数的不同会影响其紫外吸收光谱。5,5二取代巴比妥类药物可发生二级电离，1,5,5三取代巴比妥类药物则只发生一级电离。因