La majeure partie de la pharmacologie du modafinil dépend du niveau d'adénosine dans le liquide extracellulaire du cerveau. Le principal métabolite actif du composé parent est la caféine. Le modafinil, avec une longue demi-vie de 4 à 11 heures, peut inhiber le métabolisme de la caféine chez une personne prenant les deux en combinaison. En conséquence, des niveaux plus élevés de caféine peuvent être présents dans le plasma. Cependant, les niveaux de caféine sont réduits lorsqu'ils sont pris avec Modafinil, car il s'agit d'un faible inhibiteur des récepteurs de l'adénosine et agit en induisant la libération d'adénosine par les neurones inhibiteurs. En conséquence, les récepteurs de l'adénosine ne sont pas bloqués et les niveaux de caféine ne sont pas réduits par la présence de Modafinil. En conséquence, Modafinil peut renforcer l'action de la caféine sans créer de dépendance ou d'accoutumance. Il est vendu comme produit de marque (Provigil) au Canada et aux États-Unis. Les autres noms de marque incluent Provigil 200 et Nuvigil en Europe. Le modafinil est couramment utilisé pour l'apnée obstructive du sommeil et les troubles du sommeil liés au travail posté, mais peut également être utilisé pour les troubles du sommeil en général. Il est vendu avec une étiquette "NE PAS ME TOUCHER" sur les flacons afin d'éviter d'être ingéré par les enfants.
Le modafinil peut être prescrit comme traitement de la somnolence diurne excessive et de la narcolepsie. Le modafinil n'est pas indiqué pour le traitement de l'apnée du sommeil car une dose significativement élevée est nécessaire pour traiter la somnolence causée par cette maladie. Il peut également être utilisé dans le traitement de l'épilepsie et est indiqué pour atténuer les effets de la privation de sommeil qui peuvent survenir chez les travailleurs postés. Les mécanismes exacts par lesquels le modafinil peut fonctionner sont inconnus, et un certain nombre de voies biochimiques ont été suggérées. Le modafinil peut agir en modifiant l'activité du neurotransmetteur dopamine dans le cerveau, car il est structurellement similaire aux amphétamines et on pense qu'il imite les effets des amphétamines sur l'activité de la dopamine. Il peut également agir comme un inhibiteur de la recapture de la dopamine, augmentant les niveaux de dopamine dans le cerveau. Il a également été suggéré qu'il pourrait induire l'éveil par l'intermédiaire des récepteurs de l'adénosine ou de la sérotonine et agir comme un agoniste partiel des récepteurs GABA. Le modafinil peut également avoir des effets bénéfiques sur la libération de neurotransmetteurs inhibiteurs en réduisant leur recapture présynaptique.
Le modafinil est un nouvel agent stimulant qui présente certaines similitudes avec l'amphétamine ou le méthylphénidate. Il appartient à la famille des psychostimulants appelés agents favorisant l'éveil. Cependant, contrairement à l'amphétamine, elle n'est pas adrénergique. Le modafinil n'est chimiquement pas lié aux amphétamines et son action induisant l'éveil est causée par l'inhibition de la recapture de la dopamine, ce qui provoque l'accumulation de dopamine dans la fente synaptique. La dopamine accumulée se lie ensuite aux récepteurs post-synaptiques et agit comme un activateur rapide et puissant des récepteurs de la dopamine. L'augmentation de l'activité de la dopamine contribue à ses effets favorisant l'éveil. En raison de sa courte demi-vie, Modafinil est peu susceptible d'interagir avec d'autres médicaments. Sa pharmacocinétique n'est pas altérée par le jeûne ou les repas légers. Il n'est pas recommandé chez les personnes souffrant d'arythmie, d'hypertension artérielle importante ou d'hypertrophie ventriculaire gauche. La dose de départ habituelle pour un nouvel utilisateur est de 100 mg pris au début de la journée de travail. Lorsque la dose quotidienne maximale recommandée est dépassée, la posologie peut être réduite. La littérature recommande de commencer la posologie à 100 mg tous les deux jours et de réduire de 100 mg tous les deux jours jusqu'à ce que la posologie soit de 200 mg par jour, puis de 100 mg tous les deux jours jusqu'à l'arrêt du médicament. Il peut être pris avant les repas, ou avec de la nourriture (ou plus rarement, avec un repas léger). En raison de sa courte demi-vie, les doses peuvent être prises en deux ou trois doses fractionnées par jour. Dans le traitement de la somnolence excessive due à la narcolepsie, au CRSWD et au SAOS, le modafinil est généralement pris plusieurs fois par jour, soit avant, soit avec les repas.