Hos opioidnaive patienter ligger den lavest effektive serumkoncentration af fentanyl til opnåelse af smertelindring i området 0, 3 til 1, 2 ng/ ml, mens blodkoncentrationer på 10- 20 ng/ ml fremkalder kirurgisk anæstesi og udtalt respirationsdepression.
A fentanil fájdalmcsillapító hatása függ a szérumkoncentrációtól; opioiddal még nem kezelt betegek esetében a fentanil legalacsonyabb, fájdalomcsillapító hatást kiváltó szérumszintje 0, 3- 1, 2 ng/ ml, míg a 10- 20 ng/ ml- es vérszint műtéti anesztéziát és mély légzésdepressziót idéz elő.