苯妥英钠(PHT)由于不良反应多而使其临床应用受限，近年来较少作为首选一线药物。苯妥英钠急性中毒主要表现为小脑前庭系统功能障碍，亚急性和慢性中毒者临床表现不典型，往往缺乏眼球震颤、共济失调等中毒的典型表现，其脑损害症状易被视作疾病本身的表现而被忽视。主要特征为以下7点:(1)呈亚急性或慢性发病。(2)逐渐进展的智力减退及行为性格改变。(3)癫痫发作频率增多且发作形式有所改变，伴有较多的强直成分。(4)脑电图节律减慢及癫痫样放电增多。(5)少数患者出现中枢神经系统局灶性缺损体征或不自主运动。(6)脑脊液检测可呈中等程度的蛋白定量升高及淋巴细胞轻度增多。(7)停药后上述症状完全消失。
在服用卡马西平(CBZ)的患者中，常可观察到头晕、嗜睡、共济失调、眼球震颤、反应迟钝等中枢神经系统不良反应，但症状多较轻微，一般可以耐受。严重的报道主要见于儿童，成人较少。其病理生理学机制尚不明确。
卡马西平过量：可导致可逆性脑病伴皮质兴奋性增高、脑电图爆发-抑制波形及脑神经反射消失。
矛盾反应：在用量适当、血药浓度低于中毒浓度时也可以出现发作频率增加或出现新的发作类型，称为矛盾效应。
尤用于全面性发作时，如肌阵挛和失神
可能原因：阻滞电压依赖性钠通道，有部位的选择性（若作用于丘脑皮层网络可以引起全身性发作的易化）
脑外作用：低钠血症
：丙戊酸(VPA)丙戊酸所致的药物相关性脑病为其少见之不良反应。丙戊酸可引起肝脏损害，进而诱发脑病，亦可在肝功能正常伴或不伴血氨水平升高的情况下导致脑病，称为非肝源性丙戊酸脑病。其典型临床特征为各种认知功能减退、行为紊乱、意识障碍，甚至昏迷，癫痫发作频率增加，以及出现新的发作形式等；脑电图表现为弥漫性慢波及痫样放电增加，停药后脑病症状及脑电图异常电活动迅速改善。MRI表现为额叶、颞叶、岛叶皮层广泛性T2高信号，在双侧小脑白质及双侧苍白球呈现T2高信号类代谢中毒性损害改变。上述表现与剂量和血药浓度无明显相关性。由于丙戊酸半衰期短，不同患者之间吸收率差异较大，但其血药浓度与临床症状之间并无一致性关系，亦与血氨水平无明显相关性。
：非肝源性丙戊酸脑病的诱发因素包括高蛋白摄人、发热、外伤、感染、营养不良、低水平左旋肉碱，以及一些先天性代谢疾病等。非肝源性丙戊酸脑病的发病机制尚不清楚，推测与血氨水平升高、左旋肉碱水平降低，以及，氨基丁酸(GABA)和谷氨酸等神经递质失衡有关。丙戊酸治疗患者常伴有血氨水平升高，但大多数为无症状性高氨血症。与其他抗癫痫药物如托吡酯、苯巴比妥和(或)苯妥英钠等药物联合应用时，丙戊酸可明显升高血氨，同时非肝源性丙戊酸脑病发生率明显高于丙戊酸单药治疗。有部分非肝源性丙戊酸脑病患者血氨水平在正常值范围，有研究者认为此类患者存在脑脊液氨离子水平升高的可能。氨离子为氨基酸代谢产物，主要通过尿素循环代谢，由肝脏转换为尿素，经尿液排出。丙戊酸阻止了氨离子的排出，导致血氨水平升高。
：拉莫三嗪脑病
拉莫三嗪为近年临床应用较为广泛的新型广谱抗癫痫药物，其中枢神经系统不良反应较少，多表现为兴奋、头痛、食欲差等症状，程度轻微，不影响继续治疗。因，停药后神志恢复，血药浓度亦随之下降。在所有文献报道的拉莫三嗪脑病病例中，大多数均与丙戊酸添加治疗有关，因为丙戊酸与拉莫三嗪联合应用时可延长拉莫三嗪的半衰期，导致其血药浓度明显升高。
：托吡酯脑病
托吡酯为具有多重作用机制的新型抗癫痫药物，不良反应较少且程度多呈轻至中度，较少因此而停药。最常见的中枢神经系统不良反应为头晕、头痛、疲乏、眼球震颤、复视、嗜睡、思维异常、精神错乱、精神运动迟滞、注意力不集中、共济失调、厌食等，这些不良反应与剂量无关。
托吡酯具有抑制碳酸酐酶、降低肝脏线粒体尿素合成的作用，使血氨水平升高，同时减少合成氨甲酞磷酸所需要的HCO3-，抑制尿素循环过程，进一步导致氨离子排出障碍。此外，托吡酯还可影响脑内谷氨酞胺合成酶，从而抑制谷氨酸和氨离子转化为谷氨酞氨的解毒过程;而丙戊酸治疗过程中也可并发高氨血症，因此丙戊酸与托吡酯联合应用促使高氨血症的形成和加重，并增加丙戊酸和(或) 托吡酯脑病的发生。
：氨己烯酸脑病
氨己烯酸(VBG)用于治疗部分性发作及West综合征，不良反应少且程度较轻，可耐受。常见不良反应包括易激惹、兴奋、嗜睡、失眠、共济失调、恶心及食欲亢进等，患者亦可并发视野缺损或失明。氨己烯酸脑病的发病机制尚不十分清楚，可能通过不可逆性抑制GABA转氨酶而抑制GABA的分解代谢，从而提高大脑GABA表达水平，达到抗癫痫作用。 GABA水平升高，除抑制性作用外尚能发挥兴奋性神经元作用；此外，氨己烯酸几乎全部由肾脏排泄，不与血浆蛋白结合。因此，存在肾功能损害者应慎用氨己烯酸，即使轻微肾功能损害对氨己烯酸的不良反应也十分敏感。
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