Odtrutką na przedawkowanie benzodiazepin jest flumazenil, antagonista receptorów benzodiazepinowych. Lek można stosować tylko w przypadku przedawkowania, gdy spożyta substancja chemiczna pochodzi z klasy leków benzodiazepinowych, która obejmuje środki uspokajające, takie jak klonazepam, lorazepam i diazepam. Flumazenil jest jedynym uznanym skutecznym antidotum na przedawkowanie benzodiazepin, mimo że na rynku dostępne są inne leki będące antagonistami receptorów benzodiazepinowych, które leczą stany takie jak padaczka. Powód, dla którego te alternatywne leki antagonistyczne nie działają skutecznie jako antidotum w przypadkach przedawkowania benzodiazepin, jest niejasny, ale uważa się, że jest związany z aktywacją kanałów chlorkowych i ich zmniejszonym powinowactwem do receptorów bezpośrednio zaangażowanych w przedawkowanie benzodiazepin.
Ostre przedawkowanie benzodiazepiny jest uważane za stan nagły, ponieważ może spowodować ciężką depresję oddechową, śpiączkę i śmierć. Badania pokazują, że po przyjęciu pacjenta do szpitala na leczenie, po podaniu antidotum na przedawkowanie benzodiazepin, śmierć jest rzadka. Śmiertelność i nieskuteczność antidotum na zatrucie benzodiazepinami znacznie wzrasta, gdy wiele środków depresyjnych, takich jak alkohol i opiaty w połączeniu z benzodiazepinami, jest przyjmowanych razem. Wielu pacjentów przyjmowanych do szpitala z zatruciem benzodiazepiną często nie zdaje sobie sprawy z istotnego ryzyka zmieszania leków z alkoholem. Klasa leków benzodiazepinowych jest również niesławna ze względu na swoją zdolność do zwiększania ryzyka śmierci u osób, które przedawkowały.
Flumazenil działa jako antidotum na przedawkowanie benzodiazepin, ponieważ konkuruje z lekami o miejsca receptorów kwasu gamma-masłowego (GABA). Nadmierna stymulacja receptorów GABA powoduje niebezpieczne objawy przedawkowania, takie jak depresja oddechowa i skrajna senność, a flumazenil ma zdolność wiązania się z miejscami, które nie są jeszcze używane, a także usuwania lub „wyrzucania” już zadokowanych cząsteczek leku benzodiazepinowego . Flumazenil działa dobrze w warunkach ostrej opieki, ponieważ po wstrzyknięciu początek działania leku jest widoczny w ciągu zaledwie jednej do dwóch minut. W razie potrzeby można ją również ponownie podać, jeśli działanie benzodiazepiny jest długotrwałe.
Wraz z podaniem antidotum na flumazenil, w przypadku zatrucia benzodiazepinami zalecane są inne środki wspomagające. Przed wstrzyknięciem zaleca się podtrzymanie dróg oddechowych na wypadek konieczności sztucznego oddychania z powodu reakcji alergicznej na antidotum. U pacjentów uzależnionych od leków benzodiazepinowych podawanie flumazenilu może powodować ciężki zespół odstawienia, który często wymaga również dodatkowych terapii.