ব্রোমাজেপাম একটি বেনজোডিয়াজেপাইন ডেরিভেটিভ যা প্রতিরোধক নিউরোট্রান্সমিটার গামা-অ্যামিনোবিউটারিক অ্যাসিড (GABA) এর প্রভাব বাড়িয়ে GABA-A রিসেপ্টর কমপ্লেক্সে কাজ করে। রিসেপ্টরের বেনজোডিয়াজেপাইন সাইটে ব্রোমাজেপামের আবদ্ধতা ক্লোরাইড চ্যানেল খোলার ফ্রিকোয়েন্সি বাড়ায়, যার ফলে নিউরনের হাইপারপোলারাইজেশন হয়। এর ফলে কেন্দ্রীয় স্নায়ুতন্ত্রের অবদমন ঘটে, যা উদ্বেগ-নাশক, উপশমকারী, পেশী শিথিলকারী এবং খিঁচুনি-বিরোধী প্রভাব হিসাবে প্রকাশিত হয়।