噻嗪类利尿剂是磺酰胺衍生物，其分子结构中含有杂环苯并噻二嗪。根据这一结构可以得知，噻嗪类利尿剂能够分为两类：噻嗪类利尿剂和类噻嗪利尿剂。噻嗪类利尿剂包括氢氯噻嗪和氯噻嗪，是由苯并噻二嗪骨架和连接的磺酰胺基团所组成的。噻嗪类利尿剂包括氯噻酮和吲达帕胺，由于缺乏噻嗪环，便会表现出与噻嗪类利尿剂相似的药理学特性。噻嗪类利尿剂的主要作用机制是抑制肾单位内远曲小管内衬上皮细胞管腔膜上的氯化钠同向转运蛋白。这种相互作用会阻止钠离子和氯离子穿过细胞膜，并减少它们被重新吸收到血液中。管腔中的离子会吸引更多的水分，从而导致利尿并增加尿液排泄。尿量的增加会减少血容量，从而减少心输出量并降低血压。此外，噻嗪类药物还能间接的减少钙离子流入到血管平滑肌细胞中，并以此来促进肌肉松弛并降低外周阻力，从而进一步降低血压。噻嗪类利尿剂必须排泄到肾小管腔内才能达到显著的利尿效果。然而，在肾功能受损的患者中，例如肾小球滤过率降低和肾小管分泌受损的患者，噻嗪类利尿剂的功效会减弱。
