Молекула рецептора дантролена не идентифицирована. Радиоактивно меченный дантролен натрия связывается со специфическими структурами поперечнополосатого мышечного волокна, а именно с t-трубочками и саркоплазматическим ретикулумом, однако кинетика связывания с этими двумя органеллами варьируется. Считается, что рианодин конкурирует за связывание кальция в этих органеллах; дополнительным доказательством
специфичности связывания является то, что дантролен ингибирует связывание рианодина с тяжелыми пузырьками саркоплазматического ретикулума скелетной мышцы кролика. При некоторых условиях дантролен будет снижать концентрации кальция в саркоплазме в состоянии покоя. Это может быть более важным в патологически измененной мышце (например, при синдроме злокачественной гипертермии у человека и при синдроме стресса у экспериментальных животных), чем в мышце с нормальной функцией.
Дантролен не связывается с теми же участками, что и препараты, блокирующие кальциевые каналы, такие как нитрендипин или кальмодулин. Электрофизиологические данные, свидетельствующие о том, что дантролен препятствует поступлению кальция из внеклеточной жидкости внутрь мышечного волокна, отсутствуют. Может быть одна причина, почему отсутствуют сообщения о параличе у животных или человека под воздействием дантролена: у мышечной клетки есть альтернативные источники кальция, на которые дантролен не оказывает влияния.
Независимо от молекулярного механизма, основным свойством дантролена натрия является то, что он снижает внутриклеточную концентрацию кальция в волокнах скелетных мышц.
Концентрации кальция могут снижаться как в состоянии покоя, так и в результате снижения высвобождения кальция из саркоплазматического ретикулума в ответ на стандартный стимул. Этот эффект наблюдался в волокнах поперечнополосатой мышцы некоторых видов животных и не наблюдается в миокарде. Возможно, быстрые волокна более чувствительны к действию дантролена натрия, чем медленные волокна.