Son muchos los sistemas del cerebro que pueden estar implicados en los efectos anestésicos, intoxicantes y de refuerzo de los diferentes inhalantes. Casi todos los inhalantes de abuso, con excepción de los nitritos, producen su efecto placentero al reducir la actividad del sistema nervioso central (SNC). En contraste, los nitritos dilatan y relajan los vasos sanguíneos en lugar de actuar como agentes anestésicos.
La evidencia obtenida de estudios realizados en animales sugiere que varios de los disolventes volátiles y gases anestésicos comúnmente abusados poseen efectos neuroconductuales y mecanismos de acción similares a aquellos producidos por los depresores del SNC, entre los cuales se encuentran el alcohol y los medicamentos tales como los sedantes y los agentes anestésicos.
Un estudio en animales realizado en el 2007 indica que el tolueno (un disolvente encontrado en muchos inhalantes comúnmente abusados, incluyendo el pegamento para aviones a escala, los rociadores y removedores de pintura y los quitaesmaltes) activa el sistema de dopamina cerebral. Se ha demostrado que el sistema de dopamina desempeña un papel en los efectos de gratificación de casi todas las drogas de abuso.