Lustgas verkar genom att binda till receptorer i hjärnan och ryggmärgen som blockerar överföringen av smärtsignaler. Det ger också en euforisk effekt, varför det ibland används som en rekreationsdrog.
När lustgas inandas kommer den in i lungorna och passerar snabbt in i blodomloppet. Därifrån distribueras det till hjärnan och ryggmärgen. När den väl når hjärnan binder den till receptorer för NMDAR (N-metyl-D-aspartat), en typ av glutamatreceptor. Denna bindning blockerar flödet av kalciumjoner in i neuronen, vilket hindrar neuronen från att avfyras. Som ett resultat överförs inte smärtsignaler till hjärnan.
Lustgas ger också en euforisk effekt genom att aktivera opioidreceptorerna i hjärnan. Dessa receptorer är också ansvariga för effekterna av morfin och heroin. När lustgas binder till dessa receptorer ger det en känsla av njutning och avkoppling.
Lustgas är ett säkert och effektivt bedövningsmedel och smärtstillande medel. Det kan dock också vara farligt om det inte används på rätt sätt. Om för mycket lustgas andas in kan det leda till medvetslöshet, andningsdepression och till och med dödsfall. Lustgas ska alltid användas under överinseende av en kvalificerad läkare.