Es un derivado fluorurado metil-etil ether con una estructura similar a la del isoflurano, su estructura química es diflurometil-1-fluoro-2,2,2 trifluroetil ether.

Tiene el mas bajo coeficiente de solubilidad sangre-gas de todos los anestésicos inhalatorios actualmente conocidos, lo que determina una rápida inducción y sobre todo el mas rápido despertar anestésico cuando se compara con el resto. Esta característica también determina que el equilibrio entre la presiones parciales alveolares, sanguíneas y cerebrales sean muy rápidas, lo que permite un rápido y fácil control de la profundidad anestésica, incluso cuando se ventila a bajos flujos ó circuito cerrado.

El Desflurano disminuye las resistencias vasculares cerebrales e incrementa el flujo sanguíneo cerebral, este efecto es similar al observado con el isoflurano. Este agente también y de forma paralela disminuye las necesidades de O2 cerebrales, lo que permite una adecuada perfusión cerebral, incluso durante episodios de hipotensión provocados por el mismo. El Desflurano no tiene propiedades convulsivantes ni induce cambios epileptoides en el EEG, de hecho causa una supresión de su actividad de forma dosis dependiente.

El tratamiento con desflurano aumenta significativamente la PO2 tejido, y atenúa los cambios acidóticos por la oclusión de la arteria cerebral media de forma prolongada [(Hoffman, W E, F T Charbel, G Edelman, M Misra, and J I Ausman. 1998. “Comparison of the Effect of Etomidate and Desflurane on Brain Tissue Gases and pH During Prolonged Middle Cerebral Artery Occlusion.” Anesthesiology 88 (5) (May): 1188–1194.)].