非甾体抗炎药药物按化学结构可分为许多类，包括：①甲酸类：也称水杨酸类，代表药物为阿司匹林等②乙酸类：代表药物为双氯芬酸、吲哚美辛等；③丙酸类：代表药物为布洛芬、酮洛芬、萘普生等；④芬那酸类：代表药物为氯芬那酸、甲芬那酸氟芬那酸等；⑤吡唑酮类：包括安乃近、氨基比林、保泰松等；⑥苯胺类：代表药物为对乙酰氨基酚；⑦萘酰碱酮类：代表药物为萘丁美酮、尼美舒利等；⑧昔康类：代表药物为吡罗昔康、美洛昔康、替诺昔康、氯诺昔康等；⑨昔布类：代表药物为塞来昔布、帕瑞昔布等。虽然它们的化学结构差别很大，但它们均具有相同的作用，即解热、镇痛、抗炎作用，而且还具有相同的作用机制：抑制合成前列腺素所需要的环氧化酶。
非甾体抗炎药具有较好的解热作用，可使发热患者体温下降至正常，但不影响正常人体温。解热以对乙酰氨基酚、阿司匹林较好，吲哚美辛用于长期发热及癌性发热。安乃近一般不作为首选药，仅在急性高热且病情危重，又无其他有效药可用的情况下，用于紧急退热。
非甾体抗炎药具有镇痛作用，对头痛、牙痛、神经痛、关节痛、肌肉痛及月经痛等中等度的钝痛效果较好，对外伤性剧痛及内脏平滑肌绞痛无效。对轻度癌性疼痛也有较好镇痛作用，是WHO和我国原卫生部推荐的“癌症三阶梯治疗方案”轻度疼痛的主要药物和替代药物。此类药物无成瘾性、无镇静安眠作用。
非甾体抗炎药中除对乙酰氨基酚外，均有较强的抗炎、抗风湿作用。对炎性疼痛使用吲哚美辛、氯芬那酸和甲氯芬那酸效果较好，其次为保泰松、氨基比林、阿司匹林。抗炎、抗风湿作用以阿司匹林、保泰松、氨基比林及吲哚美辛较强，其中阿司匹林疗效确实、不良反应少，仍为抗风湿首选药。对乙酰氨基酚并无抗风湿作用。
非甾体抗炎药还具有抗血小板聚集作用，宜阿斯匹林为代表，有较强的抑制血小板聚集作用，阻止血栓形成，可用于防治冠脉及脑血管栓塞性疾病。
在安全性方面，非甾体抗炎药具有共同的不良反应，即对消化系统的影响，如胃部不适、恶心、呕吐等，尤其是比较严重的反应，如消化性溃疡、穿孔，这与其抑制前列腺素的合成相关。此外，此类药物还可引起血液不易凝结、出血、水肿、电解质紊乱、一过性肾功能不全等不良反应。以塞来昔布为代表的环氧合酶-2抑制剂还会增加心肌梗死、脑卒中等心脑血管事件的风险。
最后，氨基比林、安乃近及非那西丁毒性较大，氨基比林、安乃近可引起粒细胞缺乏，非那西丁可损害肾脏，严重者可引起肾乳头坏死，少数患者可诱发肾盂癌及膀胱癌，并且长期使用还可引起对非那西丁的依赖，以上3种药物已逐渐被淘汰。