Wpływ leków anksjolitycznych na obwodowy układ nerwowy i na układ autonomiczny jest na ogół niewielki. Wykazano, że benzodiazepiny zmniejszają przewodnictwo w nerwach obwodowych, a w dużych dawkach także przewodnictwo nerwowo-mięśniowe. W dawkach leczniczych nie odgrywa to większej roli i należy podkreślić, że działanie zwiotczające meprobamatu i benzodiazepin zależy od ich wpływu na wyżej omówione mechanizmy rdzeniowe i ponadrdzeniowe. Wspomniane działanie obwodowe może jedynie mieć pewne znaczenie toksykologiczne w przypadku zatruć i interakcji z lekami kuraropodobnymi. Hydroksyzyna działa przeciwhistamiriowo i cholinolitycznie, a także słabo adrenolitycznie. Słabe działanie rozkurczowe na mięśnie gładkie poza hydroksyzyną mogą mieć niektóre benzodiazepiny. Spośród struktur mózgu wrażliwych na działanie anksjolityków należy wymienić przede wszystkim układ limbiczny, podwzgórze i twór siatkowaty. Benzodiazepiny hamują niektóre skutki drażnienia [elektrycznego lub chemicznego) podwzgórza. Silnie blokowane są reakcje presyjne przy drażnieniu elektrycznym tylnych obszarów tej struktury, nie wpływając przy tym na presyjne efekty drażnienia obwodowych nerwów współczulnych lub na działanie presyjne. NA. Benzodiazepiny (lecz nie meprobamat) hamują aktywność bioelektryczną neuronów hipokampa. W obrębie kory mózgu wywołują wzrost rytmów szybkich, szczególnie podane w małych dawkach.