Os derivados nitroimidazólicos são fármacos que apresentam amplo espectro de ação e possuem mecanismo de redução complexo. A ação biológica dos nitrocompostos é dependente da redução do grupo nitro. O radical nitro aniônico e o derivado hidroxilamínico são os principais intermediários responsáveis pela ação citotóxica dos nitroimidazóis. Este artigo de revisão discute o mecanismo de ação biológica dos nitroimidazóis e de que modo as técnicas voltamétricas apresentam-se como altenativa para a compreensão do mecanismo de redução desse grupo de fármacos e suas correlações com atividade biológica, seletividade tóxica e eficiência terapêutica. Aborda, também, os principais aspectos do comportamento voltamétrico do metronidazol, tendo o eletrodo de gota de mercúrio como eletrodo de trabalho, além dos recentes avanços no uso de eletrodo de carbono vítreo modificado com DNA aplicado à análise e ao estudo do mecanismo de ação de fármacos