Etomidat är ett karboxylerat imidazolderivat. Det består av två isomerer, men endast 11(+)-isomeren är den aktiva substansen. Liksom midazolam, som innehåller en imidazolring, genomgår läkemedlen intramolekylär omlagring vid fysiologiskt pH, vilket resulterar i att ringen sluts och molekylen blir lipidlöslig.