Невротические и неврозоподобные состояния, обусловленные психогенными воздействиями, интоксикациями и травматическими повреждениями ЦНС, нарушения сна (в составе комбинированной терапии). Средство для неингаляционного наркоза при малых хирургических вмешательствах, для вводного наркоза, для общей анестезии в акушерской практике при оперативном родоразрешении, для отдыха рожениц, повышения устойчивости матери и плода к гипоксии. Операции на сердце. Первичная открытоугольная глаукома (для активации окислительных процессов в сетчатке).

Натрия оксибутират усиливает действие наркотических и анальгезирующих средств и общих анестетиков. Обладает выраженным антагонизмом с бемегридом.