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吸入麻醉药依靠分压梯度经气道进入肺泡，再经循环系统进入中枢神经系统发挥作用，最终达到肺泡、各周围组织和脑内麻醉药分压的动态平衡；排出体外过程则相反。
婴幼儿吸入麻醉药的摄取和分布远较成人快。儿童比成人吸入分压升高快的原因：①肺泡通气量与功能残气量的比值大，婴儿为5∶1，成人为1.5∶1；②心排血量大会延缓肺泡与麻醉药分压间达到平衡，但在婴幼儿这一影响是相反的，心排血量分布到血管丰富器官的比例较大，较高的心指数反而加速肺泡内吸入麻醉药分压达到平衡；③血/气分配系数低、组织/血流分配系数（组织溶解）低。
新生儿和婴幼儿由于肝脏线粒体酶的活性低，脂肪储存较少，吸入麻醉药排出较快等原因，使吸入麻醉药的代谢程度低于成人，与代谢相关的问题如组织损伤也低于成人。
大多数吸入麻醉药的最低肺泡有效浓度（minimum alveolar concentration，MAC）与年龄成反比，婴儿高于较大儿童和成人，但足月新生儿却偏低，尤其是早产儿，原因不明。MAC从孕24周开始增加，到婴儿期达高峰。异氟烷的MAC在1～6个月时达最高值；地氟烷在6～12个月时达最高值，七氟烷在婴儿期无峰值，从新生儿到6个月都比较恒定。在达峰值后，MAC随年龄增加而逐渐下降，见表3-1-1。
表3-1-1 不同年龄小儿的吸入麻醉药最低肺泡有效浓度
单位：%
七氟烷（sevoflurane）具有特殊芳香味、对呼吸道无刺激性、不增加分泌物、诱导快而平稳的特点，适用于小儿麻醉诱导和维持。相比之下，七氟烷的麻醉效能较低，MAC在小儿为2.45%，故麻醉诱导时吸入浓度通常为4%～6%，术中维持2%～3%，麻醉深度易于控制。七氟烷对呼吸抑制轻微，不增加心肌对儿茶酚胺的应激性，对肝肾功能影响小。七氟烷与钠石灰接触可产生复合物A，因此在一段时间低流量紧闭麻醉后应提高新鲜气流量。七氟烷麻醉恢复平稳且迅速，术后镇痛完善的情况下可降低谵妄发生的概率。
地氟烷（desflurane）沸点为23.5℃，化学性质稳定，体内代谢低于0.02%。使用特殊加温蒸发罐。其血/气分配系数为0.42，在现有吸入麻醉药中最低。地氟烷的MAC新生儿最低，6～12个月达到峰值9.9%。尽管成人单独应用地氟烷时，突然增加吸入浓度可导致较强的交感神经兴奋，但儿童未见类似报道。地氟烷对呼吸道的刺激性较强，可引起咳嗽、屏气甚至发生喉痉挛，因此不适用于小儿麻醉诱导。通常小儿麻醉维持浓度为5%～10%。麻醉苏醒迅速，在完善术后镇痛时能减少谵妄的发生。地氟烷和干燥的钠石灰或钡石灰发生反应可能产生CO，甚至达到中毒浓度，故应注意避免长时间紧闭麻醉。
异氟烷（isoflurane）是安氟烷的同分异构体，血/气分配系数低，麻醉深度易于调节，可控性强，诱导和恢复迅速。由于刺激性气味可能诱发呼吸道反应，因此不适合小儿麻醉诱导。异氟烷麻醉效能强，MAC为1.15%，小儿麻醉维持常用吸入浓度为1%～2.5%，能明显增强非去极化肌松药作用。异氟烷抑制循环，可使每搏量减少，同时使心率加快，吸入浓度为1～2MAC时心排血量无明显减少。异氟烷扩张血管，可引起血压降低，也可抑制新生儿的压力感受器反射，从而削弱机体对血压变化的代偿能力和对低血容量的反应。异氟烷不增加心肌对儿茶酚胺或茶碱的敏感性。
氧化亚氮（nitrous oxide，N 2 O）的MAC为101%，麻醉效能低，作为辅助药物，有较强的镇痛作用，无肌松效果。N 2 O对呼吸道无刺激，不增加呼吸道分泌物，呼吸抑制轻微，通气量无明显变化，无肝肾毒性。N 2 O可轻度抑制婴儿的心排血量和收缩压，但对肺动脉压或肺血管阻力影响较小。N 2 O可迅速分布于体内含气空腔，因此禁用于肠梗阻、坏死性小肠炎、气胸和中耳手术等。