Thiazidediuretica zijn sulfonamidederivaten met een benzothiadiazine-ringsysteem in hun moleculaire structuur. Op basis van deze structuur kunnen thiazidediuretica in twee groepen worden ingedeeld: thiazide-type en thiazide-achtige diuretica. Diuretica van het thiazidetype, waaronder hydrochloorthiazide en chloorthiazide, bestaan uit een benzothiadiazine-skelet met een daaraan gehechte sulfonamidegroep. Thiazide-achtige diuretica, zoals chloortalidon en indapamide, missen de thiazide-ring, maar vertonen vergelijkbare farmacologische eigenschappen als diuretica van het thiazide-type. Het primaire werkingsmechanisme van thiazidediuretica omvat het remmen van de natriumchloride-symporter op het luminale membraan van epitheelcellen die de distale ingewikkelde tubulus in het nefron bekleden. Deze interactie voorkomt dat natrium- en chloride-ionen door het celmembraan worden getransporteerd, waardoor hun reabsorptie in de bloedbaan wordt verminderd. De ionen in het lumen trekken meer water aan, waardoor diurese en verhoogde urine-uitscheiding ontstaan. Deze verhoogde urineproductie vermindert het bloedvolume, vermindert het hartminuutvolume en verlaagt de bloeddruk. Bovendien verminderen thiaziden indirect de calciuminstroom in vasculaire gladde spiercellen, waardoor spierontspanning wordt bevorderd en de perifere weerstand wordt verminderd, waardoor de bloeddruk verder wordt verlaagd. Thiazidediuretica moeten in het tubulaire lumen worden uitgescheiden om significante diuretische effecten te bereiken. De werkzaamheid ervan is echter verminderd bij patiënten met een verminderde nierfunctie, zoals patiënten met een verminderde glomerulaire filtratiesnelheid en een verminderde tubulaire secretie.
